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-
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-----·
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
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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.
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Figura 3·9. Replicación genómica de un virus ARN de simple hebra. El genoma original (a) es utilizado como molde (b y e) para obtener un antigenoma (d, en azul claro), que se usa reiteradamente como molde para obtener nuevas copias de genoma (e).
·
35
V IROLOG[A CLfNICA
cápside viral. Es evidente que la membrana celular tiene una capacidad finita para efectuar este proceso, pues la escasez de componentes lipídicos (fosfolípidos y colesterol) termina por acabar con su integridad, por lo que no es raro que algunos virus modulen la liberación de partículas para alargar el proceso de replicación. De esta forma, muchos virus con manto no destruyen á su célula hospedera al concluir su ciclo replicativo. En algunos virus envueltos se ha descrito que una vez fuera de la célula, procesan internamente sus proteínas, en lo que se denomina maduración. Por ejemplo, los retrovirus estructuran sus cápsides a partir de proteínas procesadas con una proteasa viral , después de la liberación de la partícula. Algunos virus pasan por un proceso de "yemación interna" (Ej .: virus de la hepatitis B) en que la nucleocápside adquiere la membrana yemando al interior de una vesícula celular (endosomas), obteniendo como producto un endosoma que porta el virión; este endosoma debe en algún momento "exocitar" su contenido para liberar dicha partícula viral.
a.
b.
c.
VARIACIÓN GENÉTICA VIRAL Durante el proceso replicativo viral se produce material en exceso para formar nuevos virus. En cada etapa descrita se pueden cometer errores, lo que genera cierta proporción de progenie defectuosa o mutante con ventajas o desventajas adaptativas. Al respecto, destacan tres mecanismos responsables de la variación genética: mutaciones por errores de las polimerasas (cambio, pérdida o inserción de nucleótidos), más frecuentes aún en virus ARN que no poseen actividad correctora (Ej. : virus hepatitis C, rotavirus, VIH); la recombinación génica, por rotura y unión covalente o intercambio de fragmentos de ácido nucleico de genes de un virus o de dos virus (virus ADN), fenómeno que puede ocurrir sólo entre virus muy relacionados, y el reordenamiento genómico, observado en virus con genomas segmentados cuando dos partículas infectan simultáneamente una célula y del ensamblaje resultan partículas con mezclas de segmentos provenientes de ambas partículas parentales (Ej. : pandemias de influenza, rotavirus).
d.
e.
MC Flgural-1 0. Yemación y maduración de virus con manto. La nucleocápside se desplaza en el citosol (a, en gris) hacia la mem brana citoplasmática, induciendo su deformación (by e) hasta emerger hacia el exterior celular (d). Una vez fuera, la partícula puede sufrir un proceso de mad uración (e). MC: Membrana citoplasmática.
--36
C APÍTULO
3 - REPLICACIÓN VIRAL
HECHOS DESTACADOS • Los virus son parásitos intracelulares estrictos y usan la maquinaria metabólica de la célula para replicarse. • La replicación viral permite a:l virus mantenerse como especie y evolucionar adaptándose al ambiente y al hospedero. Un virus que penetra a una célula puede generar cientos o miles de réplicas en plazos de horas. • Las etapas sucesivas de adsorción, penetración, síntesis de macromoléculas (ácidos nucleicos y proteínas), ensamblaje y liberación tienen características propias que dependen de la estructura del virus: genomas ADN o ARN, de si se trata de hebras positivas o negativas, de hebras continuas o fragmentadas, de la presencia de manto, etcétera. • Los virus penetran a la célula por fusión o por endocitosis (viropexia) y el tropismo por especies y tejidos depende de la interacción del ligando viral con un determinado receptor celular. • La mayoría de virus ARN se multiplica en el citoplasma y debe codificar en su genoma una ARN polimerasa ARN dependiente para replicar su genoma. La mayoría de los virus ADN se replica en el núcleo. • Las macromoléculas virales se sintetizan siguiendo un esquema temporal propio de cada virus y dependiente del tipo de replicación genómica (esquema de Baltimore). Una vez sintetizadas las proteínas estructurales y las nuevas copias de genoma viral, ocurre el ensamblaje de nuevas partículas, que conforman la progenie viral. • La liberación se produce por lisis de la célula o por yemación desde la membrana citoplasmática. • Los virus ARN tienen mayor variabilidad porque las ARN polimerasas no tienen un sistema de corrección de errores. Por su parte, los virus ADN tienen más posibilidades de integrarse al genoma celular. • Los procesos de mutación, recombinación y reordenamiento de los ácidos nucleicos pueden contribuir a la diversidad genética.
37
CAPÍTULO
4
Patogenia viral Luis Fidel Avendaño - Aldo Gaggero
Contenido Patogenia a nivel celular Efectos citopáticos Mecanismos de lesión celular
39 39 41
Patogenia a nivel del individuo Etapas de la infección viral Modelos de infecciones virales
41 41 44
1término patogenia es un concepto amplio que refiere a la forma en que un virus invade un organismo y genera una infección con o sin producción de lesión o enfermedad. Algunos textos limitan el concepto de patogenia a los fenómenos asociados a la generación de daño o enfermedad. La patogenia incluye las etapas sucesivas, que comprenden la fuente de origen de la infección, la entrada del virus al hospedero, la replicación dentro de las células, las vías de diseminación dentro del cuerpo, las interacciones con la respuesta inmune del huésped y la evolución final de la infección. Los avances científicos y tecnológicos han permitido entender mejor los diferentes mecanismos y procesos moleculares involucrados. La patogenia de una virosis puede analizarse según se enfoque la infección a nivel de la célula, del individuo o de la comunidad; esta última se aborda en el Capítulo 7: Los virus y la comunidad.
E
En la patogenia de una virosis intervienen tres grupos de factores que interactúan entre sí y que son múltiples y cambiantes (Tabla 4- 1).
Dependientes del virus. Son aquellos inherentes a la biología del virus. La relación del ligando viral con el receptor celular determina el tropismo del virus por especies y tejidos. En efecto, sólo ciertos tipos de virus son capaces de afectar a una especie hospedera, en la que incluso pueden inducir una enfermedad específica (Ej. : bronconeumonía, diarr~a . síndrome febril, parálisis, etc.) . Algunas cepas virales son muy virulentas, porque pueden producir infecciones graves (Ej.: hantavirus, Ébola, viruela), mientras que otras sólo inducen cuadros asintomáticos o leves (rinovirus, coronavirus). La biología molecular ha permitido clasificar y caracterizar las cepas virales circulantes y definir la variación genética que en ciertos modelos llevan a cambios en la virulencia, lo que se está utilizando para preparar cepas atenuadas para desarrollar vacunas. Por otro lado, una cepa que aparece por primera vez en una comunidad puede ser aparentemente agresiva porque afecta a un gran número de individuos (Ej.: nueva variante de influenza A) , pero es la proporción de infecciones subclínicas
Tabla 4-1 . Biodiversidad de factores patogénicos de infecciones virales
Virus
Ambiente
Hospedero
2.000 millones años
4.600 millones años
6 - 8 millones años
Silvestre
Geografía Clima: frío, lluvias, etc.
Humano
Serotipos Genotipos Cepa s Vacunas 1nactivadas·
Contam inación aérea Urbano-rural
Edad Enfermedades previas
Hospital - comunidad Sala cuna- jardín infantil
1nmunocom petencia Vacunaciones Educación, hábitos
Hogar- colegio
Actividad
Atenuadas Bioingeniería
--·38
Animal Doméstico Silvestres
CAPITULO
versus clínicas (leves, graves, letales) lo que define su grado de virulencia. La circulación de cepas virales atenuadas naturales o provenientes de vacunas (Ej.: Poliovirus Sabin) podrían proteger al individuo de las cepas silvestres. El uso de vacunas aparentemente puede modificar la virulencia de un virus, pues en infecciones más graves retarda la edad del contagio, como ocurré en varicela y hepatitis A. La cantidad de inóculo también podría ser determinante en la gravedad de una infección. Dependientes del ambiente. Las condiciones locales de temperatura, humedad, salinidad, pH, luz ultravioleta, aireación y otras pueden influir en la viabilidad del virus y afectar su capacidad infectiva. La existencia de virosis de invierno (respiratorias) y otras de verano (entéricas) ilustra este concepto. Igualmente, las condiciones climáticas y geográficas determinan la presencia de vectores, agentes intermedios necesarios para ciertas virosis, como dengue, fiebre amarilla y otras. Las variaciones anuales climáticas sin duda influyen en la ,estabilidad y forma de propagación de los virus (respiratorios, hantavirus, etcétera). Dependientes del hospedero. Se considera que el principal hospedero de virosis humanas es el hombre, aunque algunos virus también se transmiten desde hospederos en animales domésticos y silvestres. Ciertos factores innatos, como la especie, la raza, la edad, el sexo y otros, a través de receptores celulares específicos determinan la susceptibilidad a los virus. Los mecanismos de defensa adquiridos (vía transplacentaria, infecciones naturales, vacunas, etc.), la actividad y condiciones de vida, y otros factores también variables, influyen el riesgo de infectarse. Podrían mencionarse muchos otros aspectos, que representan una sumatoria de factores de diverso tipo, como la actividad laboral, viajes fuera de la comunidad, embarazo, estado nutritivo, etc., pero son difíciles de clasificar. A nivel del individuo, el destino final de una infección viral es~ ""' tá determinado por la interacción de los factores mencionados, que pueden ser distintos de una célula a otra, de una persona a otra y de una comunidad a otra. La interacción de factores puede originar cuatro modelos de infecciones virales: • Ausencia de infección o infección abortiva • Infección aguda, con o sin síntomas, que conduce a la recuperación o a la muerte, con sus estados intermedios
4-
PATOGENIA VIRAL
efectos citopáticos (ECP), pueden ser tan características, que permiten diagnosticar e identificar el virus. Las células que permiten la replicación viral se llaman permisivas, y las infecciones de estas células, que son usualmente productivas y citolíticas, generan progenie viral y muerte celular. Las infecciones en células no permisivas producen progenies virales no infectivas, llamadas infecciones abortivas. En infecciones persistentes y en algunas transformantes, el genoma viral puede permanecer indefinidamente en las células, con o sin expresión o producción de progenie viral. La célula hospedera provee tanto la maquinaria metabólica como los precursores para la replicación viral, en una estrecha relación entre la replicación viral y la homeostasis celular. El receptor celular es un factor determinante del rango de hospedero y del tropismo viral por sistemas y tejidos dentro del individuo, aunque la interacción entre un virus y su hospedero no siempre implica la infección de las células. Desde que las proteínas virales entran en contacto con la membrana celular se pueden emitir señales que favorezcan el uso de la maquinaria sintética celular por el virus. En efecto, algunos procesos de la replicación viral -regulación transcripcional de genes virales, modificación postranscripcional de proteínas virales y otrosson similares a los usados en la expresión de genes celulares. Algunos virus tienen secuencias genómicas que durante la replicación pueden unirse a reguladores transcripcionales celulares (Ej.: NF-k~. Sp1, y otros) y junto con proteínas virales reguladoras, pueden áctivar o reprimir genes celulares. Algunos virus han desarrollado mecanismos regulatorios de proteínas que actúan en la célula hospedera. Por ejemplo, la asociación de proteínas virales tempranas (E6 y E7 de HPV; antígeno T de SV 40) con la proteína supresora de tumores Rb, libera el factor de transcripción E2F, requerido para la activación o inhibición de la síntesis de ADN viral o para la iniciación de procesos apoptóticos celulares. El estudio de los diferentes procesos moleculares involucrados en las etapas de la infección viral y en los mecanismos de defensa innatos y adaptativos desencadenados en diversas células es esencial para entender la patogenia de las infecciones y diseñar su forma de control. A continuación se dan algunos ejemplos de efectos y consecuencias de la patogenia de la infección a nivel celular, tema que se tratará en detalle en los capítulos pertinentes.
• Infección persistente, ya sea de tipo latente, crónica o lenta
Efectos citopáticos
• Infección transformante, que origina un tumor benigno o maligno
Las diversas alteraciones que los virus indücen al infectar las células, denominadas efecto citopático (ECP), que ocurren tanto en las células in vivo como en las de cultivos in vitro, pueden conducir progresivamente a la muerte y diferir según el virus y la célula que corresponda. Esta divergencia es útil para hacer el diagnóstico en cultivo celular (células gigante~. sincicios, redondeamiento y picnosis, etc.). A veces no se producen alteraciones evidentes y deben comprobarse específicamente con otras técnicas (Ej.: inmunodiagnóstico). Los principales efectos citopáticos inducidos por virus son los que se mencionan a continuación.
PATOGENIA A NIVEL CELULAR La interacción entre un virus y su hospedero en muchas ocasiones infecta las células, lo que se manifiesta en una serie de~ alteraciones en las estructuras y funciones celulares, entre las que s~ incluyen una disminución en la síntesis de ácido nucleico y proteínas celulares, cambios en la estructura intracelular o citoesqueleto, que alteran la morfología celular, expresión de nuevos antígenos en la membrana, fusión celular, liberación d(3 enzimas lisosomales, presencia de cuerpos de inclusión y alteraciones cromosómicas, entre otras. Estas alteraciones, o
Cambios morfológicos. Durante el ciclo replicativo, los virus utilizan diversas estructuras del citoesqueleto, como microtúbulos y motores moleculares proteicos (dineína, kinesina}, para 39 _ __
V IROLOGIA CLINICA
movilizarse dentro de la célula. Algunas proteínas virales y celulares inducidas durante la infección pueden actuar sobre el citoesqueleto celular modificando diversas estructuras. Debido a su alteración, la célula se torna redonda, como ocurre con infecciones por enterovirus, virus herpes simplex y adenovirus. Las células que poseen cilios, como las del tracto respiratorio , pierden su funcionalidad ciliar durante la infección por virus influenza. Lisis o muerte celular. La destrucción celular se debe fundamentalmente a la inhibición o detención de la síntesis de macromoléculas celulares, inducida por algunas proteínas virales, fenómeno que sería ventajoso para la síntesis de ácido nucleico y de proteínas virales. En ocasiones la inhibición es característica, como en infecciones por virus polio o herpes simplex, donde la inhibición selectiva de proteínas celulares es anterior a la máxima síntesis de proteínas virales. En otros casos, ciertos productos virales, como las proteínas del pentón de adenovirus, inhiben la síntesis de proteínas y ácido nucleico de la célula hospedera. En infecciones por virus influenza y herpes simplex, el ARNm celular no se une a ribosomas para formar poliribosomas y sólo se produce la asociación del ARNm viral , lo que conduce a la degradación del ARNm celular. Durante la fase tardía del ciclo replicativo de algunos virus (adenovirus y virus polio), la acumulación de grandes cantidades de proteínas capsulares inhibe los procesos de biosíntesis de macromoléculas, tanto virales como celulares , ocasionando la lisis y liberación de gran cantidad de viriones y componentes virales (ácidos nucleicos y proteínas) (Figura 4-1 a).
Expresión de proteínas y antígenos. Durante la infección viral , en la célula aparecen y desaparecen proteínas tanto celulares como virales. En la infección por virus con envoltura o manto, las proteínas del manto surgen en la superficie de la célula infectada. Por ejemplo, en la infección por virus influenza aparece una hemaglutinina que puede adsorber glóbulos rojos de distintas especies (hemadsorción). También es posible detectar proteínas superficiales o internas propias del proceso de replicación mediante anticuerpos específicos, considerando que son antígenos virales. Muchas técnicas de inmunodiagnóstico (inmunofluorescencia, ELISA y otras) aprovechan este fenómeno (Figura 4-1 b) (Capítulo 8: Diagnóstico vira~. Ciertos adenovirus y virus papiloma inhiben la expresión de proteínas celulares, como las glicoproteínas de los antígenos mayores de histocompatibilidad (MHC), que se encuentran en la membrana citoplasmática. Fusión celular. En la mayoría de los casos, la entrada de virus con manto a la célula requiere de la fusión entre la envoltura viral y la membrana celular (Capítulo 3: Replicación vira~. Las proteínas que estos virus poseen en su manto tienen la propiedad de fusionar membranas celulares, como es el caso de gp41 en VIH , hemaglutinina en influenza o proteína F en VRS , lo cual facilita la entrada del virus a la célula. Al ingresar a la célula, el virus deja estas proteínas en la membrana citoplasmática; durante la replicación también se produce síntesis, migración y anclaje de ellas en la membrana . celular. La presencia de estas proteínas en la superficie de las
a.
c.
f.
. d.
e.
Figura 4.1 . Efectos citopáticos observables al microscopio de luz. a. Efecto de adenovirus en cu ltivo celular HEp-2, en que el redondeamiento y la lisis de las células da un aspecto de "tejidos a pa lillo". b. lnmunofluorescencia perinuclear por VRS en células HEp-2, que muestra fluorescencia en citoplasma (400 x). c. Efecto citopático de VRS, con formación de sincicios, en cultivo celular de HEp-2 (400 x). d. Célula gigante multin ucleada con inclusiones intranucleares en infección por herpes simplex (400 x). e. Coilocitos, que corresponden a células del epitelio del cuello uterino con un gran halo perinuclear y a veces binucleación. f Efecto citopático por CMV demostrado por inmunofluorescencia.
--·40
CAPÍTULO
células infectadas, permite la formación de sincicios o policariocitos (poli= muchos, karyon =núcleos), que corresponden a una gran masa citoplasmática que contiene muchos núcleos producidos por la fusión entre células infectadas con adyacentes no infectadas. Son ejemplos típicos los ECP observados en infecciones por VRS, sarampión, virus parainfluenza, VIH, entre otros (Figura 4-1 e). Este mecanismo de fusión celular constituye un eficiente mecanismo de diseminación viral desde células infectadas a no infectadas. Cuerpos de inclusión. Pueden tener muchos orígenes y significados. Durante la multiplicación viral pueden producirse estas estructuras específicas, que a veces muestran afinidad por colorantes ácidos como eosina; que pueden observarse en el núcleo (virus herpes), en el citoplasma (virus pox) o en ambos compartimentos (virus sarampión). En muchas infecciones virales, los cuerpos de inclusión corresponden al sitio de multiplicación viral. En algunas infecciones (poxvirus, reovirus), los cuerpos de inclusión consisten en acúmulos de virus durante el proceso replicativo. En algunos virus herpes (HSV y VN), el virus se multiplica en una etapa temprana de la infección y el cuerpo de inclusión intranuclear corresponde a un producto residual de la multiplicación viral. En la rabia, las inclusiones citoplásmicas de las neuronas -corpúsculos de Negri- son patognomónicas. En resumen, la localización y organización del cuerpo de inclusión, guarda relación con el tipo de virus que la produce y puede ser de utilidad para el diagnóstico histopatológico, en células exfoliadas y en cortes de tejido. Alteraciones cromosómicas. La infección de algunos tipos virales como el virus herpes simplex, puede provocar cambios nucleares que conducen a la ruptura, fragmentación, reordenamiento y/o alteración del número de cromosomas. Sin embargo, en otros casos las alteraciones nucleares o cromosómicas pueden ser tan sutiles que no se detectan sino por métodos moleculares, como ocurre en la integración de los genomas virales al genoma celular durante la transformación por ciertos virus oncogénicos, en que la célula permanece viable, pero con algunas de sus propiedades alteradas. Proliferación celular. Ciertos virus inducen la síntesis de ADN celular y determinan que las células infectadas proliferen antes de provocar su destrucción. Este hecho es fácilmente observable en las infecciones por virus papiloma, responsables de las verrugas, las cuales corresponden a procesos hiperplásicos. En este caso, la proteína viral E6 se une y degrada la proteína de control de proliferación celular p53, impidiendo que detenga la replicación. Transformación celular. Ciertos virus ADN (HPV, HBV, polioma, etc.) y ARN (retrovirus) pueden integrar su genoma en el genoma celular, generando células transformadas que se comportan in vitro en forma semejante a las células tumorales. Estos virus, llamados oncogénicos, pueden transformar una célula normal en una tumoral (Capítulo 6: Virus y cáncer).
Mecanismos de lesión celular El daño en las células infectadas, que afecta a tejidos y órganos, es uno de los elementos esenciales y determinantes en la patogenia. Este daño puede ser por lesión directa por la acción de los virus o por lesión indirecta, debido a la acción de mecanismos derivados de la respuesta inmune.
4-
P ATOGENIA VIRAL
El reconocimiento de las alteraciones celulares como la expresión de antígenos en la superficie celular, permite a las células del sistema inmune -especialmente a los linfocitos T citotóxicos y a los anticuerpos específicos, en conjunto con el complemento- destruir a las células infectadas por virus. Este mecanismo se denomina también de tipo inmunoalérgico. Ambos mecanismos pueden activar genes que controlan la muerte celular programada o apoptosis. La apoptosis es un proceso altamente regulado que permite que·la célula se autodegrade para que el organismo elimine aquellas no deseadas o disfuncionales. En la primera etapa del proceso, la célula recibe el estímulo que la conduce a la muerte por dos vías: extrínseca, que dirige hacia la apoptosis la estimulación de receptores de transmembrana (receptores Fas-FADO y TNF-tradd/raidd) localizados en la membrana celular, o intrínseca, mediante la liberación de factores mitocondriales debido a daño del ADN, estrés celular, quimioterapia, radiación UV u otros estímulos. En la etapa de ejecución se activa un complejo de cisteíno-aspártico proteasas (caspasas) y las células degradan secuencialmente su propia estructura, evitando "silenciosamente" que el contenido celular salga al extracelular y provoque inflamación. Los signos apoptóticos incluyen frag_ mentación del ADN , condensación de la cromatina, ondulaciones de la superficie celular, contracción de la célula y finalmente fragmentación de ésta en cuerpos apoptóticos, que en la etapa de eliminación son reconocidos y fagocitados por macrófagos. En las infecciones virales, la apoptosis podría ser usada como un mecanismo de defensa de la célula contra el virus, de manera que el suicidio de las células infectadas limite la infección. Por el contrario, diversos virus (adenovirus, HSV, papilomavirus y oncogénicos) codifican proteínas inhibidoras específicas que bloquean la apoptosis de la célula hospedera para maximizar la progenie viral o facilitar la infección persistente. Es decir, se han descrito productos virales que pueden bloquear o inducir apoptosis de las células infectadas (Figura 4-2).
PATOGENIA A NIVEL DEL INDIVIDUO
Etapas de la infección viral A continuación se describe la patogenia de una infección viral a nivel del individuo en etapas sucesivas (Tabla 4-2). Fuentes de contagio. Los reservarías de virus que afectan al hombre, tanto en los casos clínicos como subclínicos, son generalmente seres humanos. No se acepta el concepto de flora normal viral, como se entiende para bacterias; sin embargo, puede haber infecciones asintomáticas agudas o persistentes que sean fuente de contagio. Aunque los casos sintomáticos eliminan mayor cantidad de virus en sus diversos fómites, muchas veces están recluidos en casa, de modo que el contagio se circunscribe al ambiente que los rodea. Por el contrario, los casos leves o subclínicos excretan virus en menor concentración, pero como los pacientes prosiguen con sus actividades normales, contagian a muchos individuos susceptibles. Esto explica la dificultad para controlar la difusión de las virosis respiratorias.
Las infecciones virales a partir de animales son comparativamente poco frecuentes (Ej.: rabia, arbovirus). 41
V iROLOGfA CLfNICA
A. Apoptosis activada por vía intrínseca o extrínseca
Contracción de la célula Condensación de la cromatina
· ·08
. ~ 1
•. ~ . 0-·
o . ' · ~ 0
Apoptosis
,"-
Colapso nuclear
J
J (;)
o . • Lisis de los cuerpos apoptóticos o .
'
G(S) CD ~
G)
Formación de cuerpos apoptóticos
B.
Célula normal
Apoptosis se inicia
Macrófagos
Figura 4-2. Mecanismos de apoptosis celular. A. Diversos factores pueden desencadenar la apoptosis, estimulando por vía s extrínsecas o intrínsecas la cascada de caspasas que determinan los cambios bioquímicos y morfológ icos específicos. B. La célu la va experimentando cambios morfológicos y finalmente es fagocitada, sin que exista inflamación por liberación de su contenido al espacio extracelular.
Respecto de la sobrevida del virus en el medio ambiente, el manto viral lipoproteico le confiere mayor labilidad, de modo que los virus desnudos resisten mejor las condiciones ambientales adversas. Mecanismos de contagio. Se clasifican en directos o indirectos según la forma en que se transmiten desde la fuente al individuo expuesto.
Directos. La transferencia del agente desde la fuente de contagio a la puerta de entrada del susceptible, que es directa
e inmediata, puede ocurrir con y sin contacto físico. Cuando ocurre con contacto físico (beso, contacto de piel o sexual) se favorecen por alteraciones en las barreras mecánicas representadas por la piel y las mucosas, que actúan de puerta de entrada; algunas requieren de un contacto relativamente estrecho, como las enfermedades de transmisión sexual, las verrugas, etc. La mordedura de un animal con rabia puede considerarse también de este tipo, así como la transmisión de la embarazada al producto vía transplacentaria, durante el parto o por la lactancia.
Tabla 4-2. Etapas de la patogenia en infecciones virales y hechos destacables de cada una de ellas Resistencia al ambiente, virulencia, variabilidad
Tipo de virus
----------------------Humana, animal Fuente Vía de transmisión Vertical Horizontal
directa indirecta
Placentaria, parto, lactancia natural Persona a persona: respiratoria, sexual Vehículos: agua, alimentos; aire; manos, ropa, muebles; jeringas; productos biológicos (sangre, órganos, etc.) Vectores: insectos, ratones, perros, etc.
Puerta de er
Respiratoria, digestiva, sexual, piel, placenta, parenteral
Incubación
De horas a años
Di seminación
Local, hematógena, linfática, neural
Órganos blanco
Aparatos respiratorio, digestivo, genital; sistema nervioso, piel, feto, otros
--42
Excreción viral
Secreciones respiratorias, digestivas, genitales; piel
CAPITULO
Las virosis que se contagian sin contacto físico lo hacen a través de las secreciones eliminadas por los individuos infectados, cuyo ejemplo más ilustrativo es el aerosol de partículas mayores de 5 ~m (gotitas de Pflügger) que se emiten al hablar, estornudar o toser. Este mecanismo, que es muy efectivo, se observa en la mayoría de los virus exantemáticos y respiratorios. Indirectos. El mecanismo indirecto implica la acción intermediaria de un elemento inerte (vehículo) o vivo (vector) en el contagio. El agua y los alimentos como vehículos de transmisión de infecciones entéricas son eficientes si los agentes están estructuralmente condicionados para permanecer viables en el medio ambiente (Ej.: virus desnudos como enterovirus, rotavirus). En el contagio fecal-oral se describe un ciclo corto (deposiciones del infectado - manos - alimento), y uno largo (deposiciones del infectado- agua de alcantarillado- verduras o mariscos- consumo de alimentos). Los virus con manto resisten poco tiempo en el ambiente, pero pueden ser fuente de contagio en vehículos como ropa, muebles, juguetes, manos "no lavadas" y otros, especialmente en virosis respiratorias, en las que quedan secrecion es en el ambiente donde los virus pueden mantenerse viables por algunas horas. El aire es un vehículo que transporta virus contenidos en gotas menores de 5 ~m. que conforman aerosoles y pueden transmitirse a distancia, incluso a través del aire acondicionado. Igualmente, debe clasificarse como "por vehículos" a la "transmisión parenteral" que ocurre con productos biológicos (sangre transfundida y órganos trasplantados) y los medios con que se realizan Ueringas y material quirúrgico). Los vectores son mecánicos si el agente se transmite en forma pasiva en las patas o probóscide de un insecto (Ej.: moscas en infecciones entéricas), y biológicos si el agente se multiplica y desarrolla parte del ciclo reproductivo en ellos (Ej.: zancudos en dengue y fiebre amarilla). Puertas de entrada. Los virus pueden ingresar al hospedero por una o varias puertas de entrada, siempre que las células de esos sitios tengan receptores para ellos. Las puertas de entrada naturales son la piel, las mucosas y la transplacentaria. Sin embargo, como ellas también representan barreras defensivas contra las infecciones, algunas deben estar alteradas
4-
PATOGENIA VIRAL
para actuar como sitios de ingreso. La piel, por ejemplo, debe estar lesionada para permitir el ingreso de una infección viral. La mucosa respiratoria tiene cilios, secreciones y enzimas que dificultan el ingreso de virus; la acidez gástrica es una barrera para los virus que ingresan por vía digestiva. Algunas mucosas intactas permiten la adsorción viral a las células epiteliales (respiratoria, conjuntivas), mientras que otras requieren de lesiones que favorezcan la penetración viral (sexuales) (Capítulo 5: Mecanismos de defensa antivira~. El mecanismo parenteral es una vía artificial que implica transmisión a través de jeringas, transfusiones o trasplantes de órganos contaminados con virus.
Las principales puertas de entrada, que implican diferentes mecanismos de contagio y pueden ser comunes a muchos virus, se muestran en la Tabla 4-3. Diseminación en el organismo. Dependiendo del modelo de infección viral, el virus puede permanecer en la puerta de entrada o diseminarse a territorios distantes. El hecho definitorio de la infección localizada es que el virus permanezca en el sitio de entrada, o se disemine localmente por vecindad, como ocurre en las infecciones respiratorias, algunas digestivas o de la piel. Si bien puede haber escape por vía sanguínea o linfática a otros tejidos más distantes, ello no representa una etapa indispensable en la generación de la infección. La capacidad de diseminación depende fundamentalmente del virus y de su tropismo, pero alteraciones de la respuesta inmune pueden favorecer una infección generalizada (Ej.: herpes zóster generalizado), lo que debe tenerse en cuenta dada la creciente población de individuos inmunosuprimidos.
Algunas infecciones se diseminan desde la puerta de entrada por vía linfática, neural o sanguínea, siendo esta última la más frecuente. En estas, se requiere de multiplicación viral en la puerta de entrada (mucosa y ganglios linfáticos regionales), paso a la sangre (viremia primaria) para llegar al sistema reticuloendotelial (hígado, bazo, médula ósea), donde se multiplica más activamente; luego ocurre una segunda viremia, de mayor magnitud, que lleva al virus hasta los órganos blanco (piel, sistema nervioso, corazón, etc.), sitio en que se originará la manifestación característica de la infección viral. El período de incubación es consecuentemente más largo, de entre dos y tres semanas (Figura 4-3).
Puerta de entrada
Mecanismo de contagio
Ejemplos de virus
Piel alterada
Contacto directo
Herpes simplex, verruga
Piel sana
Mordedura animal
Rabia
Piel sana
Picadura insectos
Dengue, fiebre amarilla
Piel sana
Agujas contaminadas
HBV, HCV, VIH
Mucosa respi ratoria
Aerosol y fómites en ambiente
Influenza, rinovirus, VRS
Mucosa digestiva
Fecal-oral
Rotavirus, enterovirus
Mucosa conjuntiva!
Contacto directo aéreo
Adenovirus, HSV
Mucosa genital
Contacto directo
VIH, HBV, papiloma
Placenta
Transmisión vertical
CMV, rubéola, HBV
Vfa parenteral
Inyecciones, transfusiones, cirugías, trasplantes
VIH, HBV, HCV, CMV
43
VIROLOGÍA CLfNICA
sarampión se debe generalmente a bronconeumonía; la forma más habitual de presentación de una infección por virus polio es la digestiva asintomática. Las adenovirosis graves pueden provocar la muerte por compromiso generalizado del hígado, pulmón o encéfalo; los enterovirus ECHO y Coxsackie frecuentemente provocan exantemas o meningoencefalitis. Por esta razón, la clasificación basada en tropismos es sólo orientadora y se prefiere catalogar a los virus según sus propiedades biológicas (Capítulo 2: Estructura y clasificación de los virus) .
Las diseminación puede ser local (infecciones respiratorias, diarreas, verrugas, herpes simple), sistémica (enfermedades exantemáticas, hepatitis, encefalitis), neural (rabia, herpes simple, herpes zóster) o vertical (rubéola, CMV, parvovirus 819, varicela, enterovirus, etcétera). La vía de diseminación vertical, que es la transmisión del virus de la madre embarazada a su hijo, puede ocurrir por vía sanguínea transplacentaria (rubéola), por contado con el canal genital durante el parto (herpes simplex), por la leche materna (CMV) o por varios de ellos (CMV). La transmisión vertical también puede clasificarse en prenatal, natal y posnatal.
Excreción viral. Las vías de excreción de los virus son en general semejantes a las puertas naturales de entrada: respiratoria, digestiva, genital y piel. La vía parenteral, si bien permite la difusión de muchos virus, no se considera una vía de excreción natural.
Órganos blanco. La infección puede alcanzar los órganos blanco que tienen receptores para los virus, con lo que se originan las manifestaciones típicas de la enfermedad. Aunque las manifestaciones habituales han servido para clasificar a los virus según los órganos blanco principales afectados, desde una orientación práctica en general no hay un órgano blanco único. En efecto, que un virus se asocie sólo a un cuadro clínico es excepcional (viruela, varicela zóster), y lo más común es que un virus genere diferentes patologías. Por ejemplo, un enterovirus puede producir exantema, miocarditis, diarrea y encefalitis. Gracias al avance de las técnicas diagnósticas, ya no se habla de enfermedades, sino de síndromes, por la multiplicidad potencial de agentes causales de cada entidad mórbida.
Modelos de infecciones virales La interacción de los factores ya descritos determina que las infecciones virales puedan tener diferentes formas de presentación. En la patogenia se mencionó que algunas virosis son localizadas y otras diseminadas, y que difieren en muchos aspectos, como la contagiosidad , el período de incubación, la inmunidad que inducen, los mecanismos de defensa que involucran, etc. En efecto, las infecciones localizadas respiratorias y digestivas tienen un período de incubación corto, estimulan preferentemente, pero no exclusivamente, la inmunidad local y pueden repetirse . Algunas que afectan la piel también tienen una incubación corta (herpes simple), pero otras son más lentas en manifestarse (molusco contagioso, verruga). Por el contrario, las infecciones generalizadas, como sarampión , rubéola, hepatitis y otras, tienen un período de incubación largo y al multiplicarse en varios sitios estimulan la
El tropismo de los virus por ciertos tejidos es útil para clasificar a los virus en neurotropos (polio) , dermatotropos (sarampión), respiratorios (adenovirus) , entéricos (enterovirus), etc. Sin embargo, se demostró que este tropismo no es exclusivo y que muchas veces la patología más ilustrativa sobrepasa al órgano blanco de su clasificación. Por ejemplo, la muerte por
Fases patogénicas
Períodos clínicos
Contagio
Incubación sin síntomas
Multiplicación viral en puerta de entrada (epitelio y linfátios locales)
( l '
+ Viremia primaria
)
l Multiplicación viral en sistema reticuloendotelial (bazo, nódulos linfáticos, etc.)
Pródromo: síntomas generales
.
--44
Estado: síntomas específicos
J l
J l
+ Viremia secundaria
)
~
Multiplicación de órganos blanco
)
Figura 4-3. Patogenia de una infección vírica sistémica. Las fases clínicas se correlaciona n con los hec hos correspondientes a la patogenia.
CAPÍTULO
respuesta inmune a todo nivel y, por lo tanto , confieren inmunidad de larga duración . Las infecciones virales pueden ser sintomáticas (clínicas) o inaparentes (subclínicas) . Hay pocos ejemplos de infecciones virales que sean "casi siempre" manifiestas: sarampión , varicela, viruela; el sarampión representa un buen modelo para estudiar la relación entre las etapas patogénicas y clínicas. La mayoría de los virus origina infecciones tanto clínicas como subclínicas en diferentes proporciones dependiendo principalmente del tipo de virus involucrado. Los síntomas de una infección viral pueden deberse a la acción directa de los virus en el organismo o a la respuesta inmune innata o adquirida. Desde el punto de vista clínico, pueden darse tres situaciones: • Que un virus produzca sólo una entidad clínica: varicela, sarampión y viruela • Que un mismo virus produzca diferentes cuadros clínicos: los virus ECHO pueden producir fiebre, encefalitis, exantema y diarrea; los virus influenza A pueden ocasionar faringitis, laringitis, gripe, neumonitis y encefalitis • Que un cuadro clínico (síndrome) se deba a diferentes agentes infecciosos: una diarrea puede ser causada por rotavirus, calicivirus, E. colí, G. lamblía , intoxicaciones y otras condiciones Son pocos los virus que cumplen con la primera definición, y el avance en diagnóstico viral específico está demostrando que la mayoría de los virus puede originar diversas entidades. A esto debe agregarse que el factor hospedero, especialmente en los inmunocomprometidos, puede cambiar significativamente la forma de manifestación clínica de una virosis.
1
/
,.. ---
4-
P ATOGENIA VIRAL
Como consecuencia de la interacción de factores dependientes del virus, del ambiente y del hospedero, pueden presentarse diferentes formas evolutivas de una infección viral (Figura 4-4).
Infección aguda. La infección es limitada en el tiempo y el virus es eliminado del organismo. Generalmente, la evolución es corta, de días (virosis respiratorias , exantemas y otras) o semanas (hepatitis) y el individuo habitualmente se recupera. Sin embargo , la infección puede seguir una evolución grave, dejar secuelas (poliomielitis , adenovirus) o producir la muerte (hantavirus, virus Ébola), lo que es menos frecuente. La infección aguda por un determinado virus puede manifestar síntomas o ser subclínica, dependiendo de muchos factores , pero especialmente del tipo de virus invasor. Incluso, se ha determinado la proporción de casos sintomáticos y asintomáticos asociados a cada virus. Por ejemplo, se acepta que por cada enfermo con un cuadro viral respiratorio sintomático hay tres o más con una infección subclínica. Infección persistente. Después de la infección inicial con o sin síntomas, el virus completo o su genoma se mantienen en el organismo por tiempo prolongado -meses , años o de por vida- con o sin manifestaciones clínicas . Tiene varias formas evolutivas, las cuales se pueden mezclar o superponer; a veces se requiere de tecnologías complejas para demostrar la presencia del virus y/ o determinar su condición de forma replicativa. Por ejemplo, el VIH se clasificó como lentivirus y se pensaba que la infección permanecía latente por varios años antes de manifestarse, pero usando nuevas técnicas diagnósticas se demostró que es una infección crónica, con multiplicación viral constante sometida al control también permanente del sistema inmune.
B
Figura 4-4. Modelos de infecciones virales. Sobre las líneas continua y discontinua se representan los niveles umbrales de detección vi ral y de síntomas, respectivamente. 1. Infección aguda: (A) sintomática con mejoría; (B) sintomática con muerte; (C) subclínica. 2. Infección persistente latente: (A) con reactivaciones peri ód icas clínicas y subclínicas; (B) con una sola reactivación clínica. 3. 1nfección persistente crónica: (A) con manifestaciones fina les severas; (B) con reactivaciones y curso fata l; (C) persistente lenta, fatal. 4. Transformante, comienzo asintomático y evolución lenta hacia la muerte.
45
VIROLOGÍA CLfNICA
Las infecciones persistentes se pueden clasificar didácticamente en:
Latente. El virus permanece oculto por tiempo variable luego de la primoinfección, pudiendo reactivarse una o más veces, con o sin manifestaciones clínicas. Durante la latencia, el virus infectivo no es demostrable, aunque podría detectarse el ácido nucleico viral en el sitio de la latencia. Dependiendo del virus, estos sitios pueden ser los ganglios sensitivos nerviosos (virus herpes simplex, varicela zóster), los linfocitos B (virus Epstein-Barr), las células renales y salivales (citomegalovirus), entre otros (Tabla 4-4). Crónica . El virus infecta en forma clínica o subclínica, y permanece en multiplicación continua aparente o inaparente, lo cual puede evidenciarse por técnicas de laboratorio. Esta replicación viral puede demorar años en producir manifestaciones clínicas, y cuando lo hace, la enfermedad tiende a progresar continuamente, como en las hepatitis crónicas por virus B o C, la rubéola congénita y el VIH.
Lenta. La primoinfección generalmente es asintomática, el virus no es detectable y muchos años después se manifiesta como un cuadro severo, progresivo, que en meses lleva a la muerte. Ejemplos se encuentran en virus convencionales como sarampión (panencefalitis esclerosante subaguda), virus JC (leucoencefalopatía multifocal progresiva) y en los agentes no convencionales denominados priones (kuru, Creutzfeldt-Jacob). Infección transformante . En este tipo de infección, el virus es capaz de infectar y permanecer en el hospedero sin necesariamente producir partículas virales en forma significativa. En algunos casos el genoma viral está presente en la célula, ya sea integrado o bien episomal y sólo parte de sus genes se traduce en proteínas virales. Estas pueden interactuar con genes y proteínas relacionadas con el ciclo celular originando cambios que implican "transformación celular", con propiedades similares a las células cancerosas. Las infecciones transformantes han permitido relacionar etiológicamente a ciertos virus con algunos cánceres humanos, como se verá en los capítulos de cáncer, hepatitis, virus papiloma y otros.
Tabla 4-4. Sitios de persistencia de algunos virus
Virus
Lugar de persistencia
Herpes simplex 1 y 2 Varicela zóster
Neuronas de ganglios sensitivos dorsales
Epstein-Barr
Linfocitos B
CMV
Linfocitos, macrófagos
Herpes virus 6
Linfocitos
Hepatitis B
Hepatocitos
Virus papiloma
Epitelio
Retrovirus: oncovirus
Células somáticas y germinales
Lentivirus: VIH
Linfocitos T, macrófagos, neuronas
--·46
C APITULO
4-
P ATOGENIA VIRAL
HECHOS DESTACADOS • En la patogenia de las infecciones virales debe considerarse siempre la interacción de factores variables dependientes del virus, del ambiente y del hospedero, concepto igualmente válido en relación a la virulencia o agresividad de una cepa viral determinada. • El tropismo de los virus, que define su capacidad patógena, depende en primera instancia de la interacción del ligando viral con el receptor del hospedero. • Las diversas manifestaciones de la infección viral a nivel celular -alteración morfológica, lisis, aparición de nuevos antígenos, sincicios, transformación- son efectos citopáticos que pueden facilitar el diagnóstico específico. • La lesión a nivel celular puede ser por acción "directa" de la replicación viral o "indirecta" por efecto de la respuesta inmune. La muerte celular también puede ocurrir por apoptosis inducida por la infección viral. • La principal fuente de contagio de infecciones virales humanas es el propio ser humano. • Los virus ARN tienden a ser más variables que los virus ADN; por el contrario, estos pueden originar más infecciones persistentes. • Los virus desnudos son más resistentes a las condiciones ambientales y se pueden transmitir por mecanismos indirectos; la labilidad de los virus envueltos los condiciona a transmitirse por contacto directo. • La piel y las mucosas respiratoria, digestiva y genital representan las principales puertas de entradas naturales; la vía parenteral se ha constituido en un importante mecanismo de transmisión de infecciones virales persistentes. • Dependiendo de la interacción de los factores patogénicos mencionados, las infecciones virales pueden ser localizadas o sistémicas y sintomáticas o subclínicas; la predominancia de infecciones subclínicas es un gran desafío para el control de las virosis. • Las infecciones virales se pueden asignar a tres modelos, con evoluciones hacia mejoría, presencia de secuelas o muerte: agudas, persistentes en las formas latentes, crónicas y lentas, y transformantes .
47 _ __
CAP ÍTULO
5
Mecanismos de defensa antiviral Vivian Luchsinger
Contenido
Respuesta inmune adquirida humoral
48 52 52
Respuesta inmune adquirida celular
54
Respuesta inmune innata Respuesta inmune adquirida
interacción entre respuesta inmune innata y adaptativa
55
Evasión de la respuesta inmune 56 -------·-···--·--··-···--··-------------------------..·--·-------------·--·-··-------···--------------------------···--·----···-----·--···-··-·----57 Autoinmunidad
o dos los organismos vivos .s~ ~efienden de las infec~io nes mediante procesos b1olog1cos que en su conjunto conforman la respuesta inmune (RI), capaz de detectar virus , bacterias, hongos y parásitos, de reconocerlos como ajenos, e idealmente, de eliminarlos. Algunos de estos agentes han desarrollado mecanismos para evadir esta respuesta defensiva; frente a otros, el sistema inmune puede no responder, en lo que se denomina tolerancia inmunológica, o por diversos fáctores puede estar menos activo que lo normal, en lo que se conoce como inmunodeficiencia. La respuesta inmune también puede causar daño si es desequilibrada o exagerada.
T
El sistema inmune de los vertebrados incluye diferentes ti pos de moléculas, células, órganos y tejidos que interactúan conformando una red dinámica y compleja, que desde el punto de vista funcional, se clasifica en respuesta inmune innata y adquirida. La inmunidad innata, que es la primera defensa contra agentes extraños, actúa como barrera inespecífica o parcialmente específica. Si el antígeno sobrepasa estos mecanismos naturales e invade al hospedero, se activan otros elementos defensivos "adaptativos" específicos, capaces de ir aumentando su eficiencia en el tiempo. Es así como al primer contacto con el antígeno , se crea la memoria inmunológica, que aumenta la respuesta en los encuentros sucesivos con. el mismo patógeno; este proceso constituye la base del funcionamiento de las vacunas.
RESPUESTA INMUNE INNATA Es una respuesta rápida, pues sus componentes están preformados y presentes desde el nacimiento; en muchos casos es suficiente para eliminar el patógeno. Entre ellos se incluyen las barreras mecánicas, algunas células , citoquinas y el sistema del complemento.
--·48
Barreras mecánicas La piel y las barreras mucosas (gastrointestinal , respiratoria, cilios , secreciones glandulares, conjuntiva) conforman el primer obstáculo que deben sobrepasar los agentes infecciosos para ingresar al hospedero. Su integridad impide eficazmel)te el ingreso de los virus. Es así como la acidez del jugo gástrico o de las sales biliares sobre la envoltura viral impide el ingreso de los virus con manto por el tracto digestivo. Por el contrario, la entrada de los virus se facilita cuando se alteran estas barreras , lo que puede deberse al efecto de agentes químicos como el tabaco o a lesiones producidas por traumatismos, inyecciones, mordeduras de animales o picaduras de mosquitos. Si en el sitio de ingreso las células poseen receptores capaces de interactuar con los ligandos virales, el virus puede ingresar a la célula y replicarse, constituyendo la puerta de entrada.
Secreciones Otros elementos efectores de la respuesta inmune innata son las defensinas, péptidos antimicrobianos producidos por las células epiteliales y leucocitos infectados presentes en las barreras epiteliales de bacterias, plantas y animales vertebrados e invertebrados. Muchas de ellas se expresan en forma constitutiva en las células y se almacenan en gránulos secretorios, mientras que otras se producen en respuesta a un estímulo inflamatorio. Son capaces de alterar la replicación viral interfiriendo con el sistema de señales intracelulares y de inactivar a los virus envueltos formando poros al penetrar en su manto por atracción eléctrica. También poseen actividad antitumoral y capacidad de estimular la migración celular y la secreción de citoquinas.
Componente celular Está constituido por los neutrófilos, los macrófagos, la& células dendríticas (CD) y las células asesinas naturales (natural
CAPÍTULO
killers, NK). Los neutrófilos, que conforman la mayor proporción de los polimorfonucleares circulantes, fagocitan a los agentes extracelulares, los atrapan en vesículas intracelulares unidas a la membrana (fagosomas) y los degradan mediante enzimas (proteasas, lisozimas, colagenasas) contenidas en gránulos citoplasmáticos. Procesan las partículas antigénicas y las presentan -en conjunto con las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) celular- a los linfocitos T y/ o B. Los neutrófilos son activados por el factor de necrosis tumoral {TNF) a y leucotrienos producidos por las células cebadas y otros neutrófilos. Los monocitos circulantes migran a los tejidos transformándose en macrófagos, que producen componentes del sistema del complemento, prostaglandinas, interferones (IFN) , interleuquinas (IL)1, IL -12, IL-6 y TNF a. A su vez, son estimulados por citoquinas liberadas por linfocitos T, como eiiFN y. Las células NK son linfocitos sin receptores de tipo B o T, capaces de destruir células infectadas por un mecanismo similar al de los linfocitos T (LT) citotóxicos, liberando gránulos con perforinas que lesionan la membrana plasmática celular, permitiendo el ingreso de mediadores de la apoptosis como las granzimas, pero que a diferencia de éstos, no necesita el reconocimiento específico del antígeno. Participan en la citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos (ADCC) a través de su receptor CD16, que se une a los anti-
5-
MECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL
cuerpos que recubren una célula. Habitualmente, su actividad está controlada por una señal inhibitoria desencadenada por la interacción entre el CMH de clase 1 de las células normales y sus receptores KIR (ki!ler inhibítory receptors), por lo que se activan ante la ausencia de esta señal (Figura 5-1). También participan en la inmunorregulación elevando los niveles de citoquinas como IFN y, TNF a, IL-3, IL-2, IL-12 e IL-13T, y expresando receptores para IL-2, IL-12 y TNF a {Tabla 5-1).
Receptores y moléculas intermediarias El constante avance del conocimiento sobre la respuesta inmune ha permitido identificar nuevas moléculas intermediarias, como los receptores que reconocen patrones moleculares (PRR), presentes en macrófagos, neutrófilos, linfocitos, células endoteliales, células dendríticas y NK. Reconocen estructuras moleculares compartidas por grandes grupos de patógenos, denominados patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), entre los que se incluyen los lipopolisacáridos (LPS) de las bacterias gramnegativas, los peptidoglicanos y el ARN viral de doble hebra. Esta relativa especificidad en el reconocimiento ha cambiado el concepto clásico de inespecificidad de la respuesta inmune innata. Los receptores similares a Toll {TLR o To/1-/ike receptors) son PRR cuyo nombre deriva de la similitud con una proteína de
Activación del receptor por un ligando
'
-
o-
Receptor inhibidor
q q,
Producción de citoquinas
Liberación de gránulos (citotoxicidad)
Figura 5·1 . Mecanismo de acción de las células NK. Cuando la seña l inhibitoria está ausente, la célula NK se activa liberando citoquinas y destruyendo la cél ula infectada.
Tabla S-1 . Resumen de algunas citoquinas y sus funciones
Citoquina
Actividad
IL -1 a y~
Inflamación; pirexia
IL-2
Activación LT; estimula función de células NK; induce síntesis de anticuerpos por LB
IL-3
Diferenciación y crecimiento de células
. IL-4
i
Activación LT y LB
IL-5
Activación LTy LB y de diferenciación de eosinófilos
IL-8
Quimioquina: atracción de polimorfonucleares
IL-10
Antiinflamatoria; inhibición de macrófagos
IL-12
Induce células Th 1
IL-13
Suprime células Th 1
IL-15.
Proliferación celular
IFN-a IFN- ~
Induce estado antiviral de la célula; estimula función de células NK; aumenta expresión de CMH
IFN-y
Induce estado antiviral de la célula; activa macrófagos; inhibe células Th2
TNF
Inflamación
49
VIROLOGÍA CLÍNICA
membrana de las células de Drosophíla melanogaster, que tras la estimulación por bacterias u hongos promueve la producción de péptidos antimicrobianos. En mamíferos conforman una familia de más de quince miembros: los 3, 7 y 9 reconocen al ARN viral de hebra única o doble y al ADN con regiones ricas en dinucleótidos citosina-guanina (CpG) no metilados presentes en los· virus, mientras que el TLR 4 se une a la proteína F del manto del virus respiratorio sincicial (VRS). Tras la unión del ligando viral al extremo aminoterminal del TLR, se inicia la transducción de señales intracelulares desde su extremo carboxiloterminal citosólico, originándose una cascada en la que se activa el factor nuclear-K~ (NF-k~) y el factor regulatorio IFN. Esto determina la transcripción de genes inducibles por interferón , sintetizándose finalmente citoquinas como IFN de clase (IFN a y~) y mediadores de la inflamación (TNFa, IL-1 e IL-6), que alertarán al sistema inmune innato de la presencia de una infección y establecerán un estado antiviral. Asimismo, las citoquinas de inflamación y los PRR reclutarán leucocitos al sitio de la infección e iniciarán la maduración de las CD y su circulación para activar a la respuesta inmune adaptativa (Figura 5-2). 1
Entre las citoquinas de la inmunidad innata, destaca el interferón por su acción antiviral rápida y eficiente, especialmente los de tipo 1 (IFN-a y ~). La infección viral, principalmente por virus ARN, estimula la síntesis deiiFN en leucocitos, fibroblastos y linfocitos T; su producción se inicia a las 4 horas de la exposición y dura unos pocos días. Al secretarse al medio extracelular, el IFN se une al receptor específico presente en la superficie de la misma célula productora o de las vecinas aún no infectadas, activando la expresión de múltiples genes estimulados por IFN (ISGs), utilizando la vía JAK/STAT. Algunos productos de estos genes inducen un estado de "resistencia antiviral" en las células, al impedir la replicación del virus por inhibición de la síntesis de proteínas mediante la degradación de los ARN mensajeros y la inhibición de la traducción proteica.
Los ARNm , especialmente los virales, son destruidos por la enzima ribonucleasa L activada por la 2'5'oligoadenilato sintetasa, enzima que aumenta su expresión en respuesta al IFN. La fosforilación del factor de iniciación 2 (eiF2) de la traducción por la serina-treonina quinasa- inducida y activada por eiiFN- y la interacción del factor de inicio eiF3 con p56 determinan la inhibición de la traducción (Figura 5-3) . Los IFN , que también son inmunomoduladores y citostáticos, aumentan la actividad de las células NK y su citotoxicidad mediada por anticuerpos, e inhiben la migración de linfocitos, entre otras acciones. El espectro de acción de los interferones es amplio, pues actúan sobre la mayoría de los virus, aunque son especie específicos, es decir, actúan sólo en la especie que los produce. Su rápida degradación en el organismo, sus efectos secundarios y las dificultades en su biosíntesis, han restringido su uso terapéutico a determinadas situaciones, como las infecciones crónicas por virus hepatitis 8 y e.
Sistema del complemento La principal función del complemento es reconocer y destruir los agentes que infectan al hospedero. Este sistema incluye más de cuarenta moléculas plasmáticas o de membranas biológicas que se activan en cascada. Esta activación, fuertemente regulada, puede ocurrir por tres rutas: clásica, en la cual los complejos inmunes activan a C1 , alterna, con la activación de C3 mediante los factores 8, O y properdina, y de las lectinas, donde la unión de la lectina a la manosa (M8L) presente en el manto viral activa C4. En respuesta a la fagocitosis de virus, los macrófagos secretan citoquinas (IL-1, IL-6 y TNF-a) que estimulan a los hepatocitos a producir M8L, una proteína de fase aguda.
VIRUS
TLR
Síntesis de citoquinas: IFN, IL-1, Il-6 y TNFa Núcleo celular Figura 5-2 Esquema de la respuesta a la interacción del TLR de una célula con el virus (detalles en el texto).
~-• so
Activación de transcripción de genes
CAPÍTULO
La activación del complemento determina: • La lisis de células agresoras , alterando su permeabilidad por medio de canales creados por la inserción de los com plejos de ataques de membrana (MAC) en membranas fosfolipídicas. • La opsonización de antígenos mediante la unión de C3b y C4b a la superficie de los agresores, haciéndolos más "apetecibles" para las células fagocíticas, que los destruirán. • La activación de linfocitos, al unirse C3d y C4d asociados a antígenos a los receptores de los LB . • La solubilización de complejos inmunes mediante el depósito de C3b y C4b en ellos. • La inflamación mediada por el aumento de la permeabilidad vascular por C3a, C4a y C5a.
IFN
Ribonucleasa (RNasa)
M ECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL
La inflamación es un eficiente mecanismo defensivo a las infecciones, iniciado por la respuesta inmune innata, que alerta a la respuesta adaptativa del peligro. En ella participan células de distinto tipo -endoteliales, mastocitos, neutrófilos, monocitos y linfocitos- y mediadores solubles tales como el sistema del complemento , de la coagulación y citoquinas proinflamatorias como TNF-a e IL -1 ~ · En el proceso inflamatorio , las células endoteliales activadas expresan moléculas de adhesión celular que permiten el paso de los leucocitos circulantes hacia el sitio de la inflamación. Puesto que este proceso puede ser deletéreo, es controlado por mediadores antiinflamatorios como aminas vasoactivas , hormonas, lípidos y citoquinas (IL-1 O, TGF-B) y por células como fagocitos y neutrófilos.
•
Proteinquinasa (+)
Degradación deARN
5-
2,5 A sintetasa
Fosforilación de factor de iniciación de traducción
Inhibición de síntesis de proteínas virales
Figura 5·3. Acción del interferón. La célula infectada o por contacto con un virus secretará IFN, el que se unirá a su receptor específico en la superficie de una célula vecina no infectada. Esta sintetizará tres enzimas que inhibirán la replicación de los virus, creando un estado de resistencia antivita l.
51
VIROLOGÍA CLÍNICA
RESPUESTA INMUNE ADQUIRIDA Esta respuesta específica se va desarrollando en el transcurso de la vida a medida que el individuo entra en contacto con los diversos microorganismos. Involucra mecanismos interrelacionados tanto a nivel humoral (anticuerpos) y celular, como local (asociado a mucosas) y sistémico , que son esenciales para controlar la infección y están dirigidos específicamente contra los distintos constituyentes del agente infectante que se expresan durante la infección. Cada individuo nace con una cantidad definida de clones de linfocitos, los que poseen un receptor específico capaz de reconocer un determinado epitopo. Durante la respuesta primaria ocurre una expansión y selección clonal de poblaciones de linfocitos con receptores más afines para un antígeno , de tal forma que frente a contactos posteriores con este mismo antígeno, la respuesta será más precoz, intensa y prolongada, lo que favorece la protección contra las rein fecciones ; se trata de la memoria de la respuesta inmune adaptativa.
Respuesta inmune adquirida humoral (Figura 5-4) En ella participan los linfocitos B (LB), los que tras reconocer al antígeno en forma específica a través de su receptor de membrana (BCR) -conformado por un anticuerpo de tipo lgM-, maduran transformándose en células plasmáticas y produciendo anticuerpos. Estas inmunoglobulinas (lg) son glicoproteínas constituidas por cuatro cadenas polipeptídicas, dos pesadas y dos livianas, que poseen un fragmento constante (Fe = fragmento cristalizable) y una fracción que se une al antígeno (Fab = fragment of antigen binding) (Figura 5-5). El dominio N- terminal de Fab posee regiones hipervariables o determinantes de complementariedad (CDR) que forman el sitio de interacción con el antígeno (paratopo), existiendo 109 posibles combinaciones en un individuo.
Los anticuerpos se dividen en cinco isotipos: lgA, lgD, lgE, lgG e lgM . La lgG es la más abundante en el plasma, atraviesa la placenta y también se detecta en el calostro. Aunque también existe en el plasma, la lgA se denomina lgA secretora (lgAs) debido a su presencia en distintas secreciones corporales como calostro, saliva, lágrimas, sudor, secreción nasal, pulmonar, gastrointestinal y genitourinaria. La lgM, que es el receptor de membrana del linfocito B, es la de mayor tamaño y es incapaz de cruzar la placenta, aunque sí se encuentra en el plasma. La lgD está unida a la membrana del LB y se detecta en un bajo nivel plasmático. La lgE normalmente es escasa, pero abunda en personas atópicas; se encuentra en la membrana plasmática de células cebadas y basófilos y al unirse a un antígeno desencadena la liberación de aminas vasoactivas , iniciando la inflamación. La activación de los linfocitos B por antígenos proteicos ocurre en tres etapas.
Reconocimiento. Es la interacción específica entre el antígeno y el receptor del LB -lgM o lgD- presente en la membrana. Este complejo antígeno-anticuerpo se internaliza, la proteína se degrada y los péptidos obtenidos se unen a moléculas del CMH clase 11, expresándose en la membrana del LB , que puede actuar como célula presentadora de antígeno (CPA) para los LT ayudadores (LTCD4+ o LTh) . Este proceso ocurre entre tres a siete días después del ingreso del antígeno. Activación . El LB aumenta la expresión de sus moléculas coestimuladoras, las que se unen a CD28 del LTh , constituyendo la segunda señal necesaria para la activación del linfocito ayudador. Este linfocito activado expresa CD4QL -que interactúa con CD40 del LB- y secreta IL-2 , la que a su vez induce al linfocito B a expresar más moléculas coestimuladoras, a proliferar y a diferenciarse, con la consiguiente expansión clonal del linfocito específico para el antígeno. Diferenciación. Se seleccionan los LB que producen inmunoglobulinas de alta afinidad frente a un antígeno y en el bazo
Figura 5·4. Esquema de la respuesta inmune adaptativa humoral. (A) El antígeno viral es reconocido por el receptor del linfocito B (inmunog lobu lina), lo que desencadena (B) su multiplicación (selección clona!) y (C) su maduración hacia células plasmáticas idénticas (D), las que sintetiza rán anticuerpos específicos contra el antígeno. (E) Algunos linfocitos Boriginan células de memoria que perduran y permiten una respuesta rápida en los contactos futu ros con el mismo antígeno.
--·52
C APÍTULO
5-
MECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL
o o
Región constante de cadena pesada
Región variable de cadena liviana
Región variable de cadena pesada
Región constante de cadena liviana
Puente disulfuro
Figura 5-S. Estru ctura de un anticuerpo.
y en ganglios linfáticos se diferencian como células de memoria de larga vida o células productoras de anticuerpos (células plasmáticas). Según lo inducido por el LTh , el antígeno y las citoquinas, secretarán un determinado isotipo de inmunoglobulina, que circulará en la sangre y se unirá al antígeno específico, iniciándose la fase efectora de la respuesta inmune humoral.
Fe de los neutrófilos o macrófagos (opsonización); (4) activar la acción citotóxica de las células NK al interactuar con sus receptores Fe (citotoxicidad celular mediada por anticuerpos), y (5) aglutinar partículas antigénicas. La respuesta humoral se diferencia en primaria y secundaria. En el primer contacto con un antígeno, la producción
A diferencia de los antígenos proteicos, que requieren de la participación del LT ayudador (T dependientes), los antígenos no proteicos (polisacáridos, ácidos nucleicos y lípidos) son T independientes (TI) y desencadenan una respuesta humoral simple, constituida principalmente por lgM, con escasa producción de lgG y de baja afinidad.
de anticuerpos es bifásica, con una fase inicial de síntesis de lgM (5-8 días postinfección) y una posterior de lgG, a los 1520 días del contacto. La lgA aparece en el suero en menor cantidad y en forma posterior. La respuesta secundaria se genera ante un nuevo contacto con el antígeno y es crucial para el control de la infección, por ser más rápida e intensa que la primaria, con una mayor producción de lgG, y a veces de lgM de corta duración. En general, dependiendo del modelo de relación viru ~ -hospedero, la lgG dura meses, años e incluso toda la vida; por el contrario, la lgM se detecta sólo por pocos meses, por lo que se utiliza para diagnosticar infecciones recientes, excepto en las infecciones persistentes, en que puede durar más tiempo (Figura 5-6).
Los anticuerpos son esenciales para eliminar la infección viral primaria, limitar la viremia y la enfermedad y, particularmente, para prevenir las reinfecciones debido a su capacidad de (1) neutralizar al virus, pues al unirse al ligando viral impide su interacción con el receptor celular y, por ende, su entrada a la célula o al organismo; (2) activar el complemento; (3) facilitar la fagocitosis de los agentes infecciosos uniéndose a receptores
100.000
10.000 ~
e-
•
<1.1
::l u
·.e ~
Respuesta primaria
ll
Respuesta secundaria
•
<1.1
-o ¡::::
'0
1.000
·o
"'¡::::
l:l
Aumento exponencial
<1.1
u
¡::::
.,
1 g total
o
u
100
•
20
25
30
Días .
V
Figura S-6. Respuestas inmune humoral primaria y secundaria. Ante al prim er contacto, luego de una latencia, responde con lgM y luego lgG. La respuesta al seg undo estímulo tiene una latencia muy corta, es alta, de mayor duración y en base a lgG.
53
VI ROLOGÍA CLÍNICA
LT citotóxico. La célula infectada procesa el antígeno viral y lo presenta al LTc, en conjunto con el CMH de clase 1 de la célula, puesto que el receptor específico del linfocito (TCR) reconoce "lo ajeno" sólo en el contexto de "lo propio" . La activación del linfocito se completa con la interacción del CMH celular con CD8 del LTc.
Los anticuerpos no pueden actuar sobre los virus que replican en el interior de la célula, por lo que para erradicar la infección es esencial la respuesta inmune celular.
Respuesta inmune adquirida celular En esta respuesta participan los linfocitos T CD8+ (LT cito tóxicos, LTc) que destruyen la célula infectada por virus , y los LTCD4+. Según las citoquinas del medio y la interacción con el antígeno, estos últimos se diferencian en LT ayudador (LTh1, LTh2 y LTh17) capaces de secretar mediadores, principalmente citoquinas, y LT regulador (LTR), que suprime la respuesta efectora (Figura 5-7).
@.
(
----------.. @.
(
A.
f .... LTCD8
El LTc activado produce proteínas - granulolisinas y perforinas- que al formar poros en las membranas determinan la necrosis celular y permiten el ingreso de granzimas (enzimas proteolíticas) al interior de la célula, induciendo la apoptosis mediante la activación de las caspasas (Figura 5-8). Si la célu la blanco posee el receptor Fas, la interacción con el ligando
)
LT de memoria
~
)
LT citotóxico
~Á,
LT ayudador
B.
~
~ LT ayudador
={
Células B
Anticuerpos LTayudador CMH-II
>
GJ Macrófagos
Antígeno Células killer
Figura 5-7. Esquema de la respuesta inmune adaptativa celular. A. La célula infectada expresa antígenos vira les que son reconocidos por el linfocito T CD8, el que se activa y madura a LT citotóxico y a células de memoria. B. La célu la presentadora de antígenos (macrófago, célula dendrítica) por su parte, expone los antígenos vi rales al linfocito T CD4 ayudador, el que se activa y secreta citoquinas activando a linfocitos B yT citotóxicos.
A. ~
c.
B.
..
LTc
• •
•
• •
•
• •
Células infectadas Figura 5-8. Respuesta inmune adaptativa celular. (A) El linfocito T citotóxico reconoce al antígeno presentado por la célula presentadora de antígeno (CPA) en conjunto con su CMH; (B) luego se activa, reconoce y (C) destruye a la célula infectada.
54
CAPÍTULO
de Fas del LT será un estímulo adicional a este proceso. Esta respuesta alcanza su máximo entre los siete y diez días postinfección.
que inhiben a los LT citotóxicos, LT ayudadores y a las CPA. A su vez, estos LTr son suprimidos por la IL-6.
La magnitud de la respuesta inmune depende de la naturaleza del virus, de su puerta de entrada, de su forma de diseminación, etc. Si se produce viremia, la estimulación antigénica será intensa y afectará a todo el tejido linfoide del organismo, por lo que la respuesta de anticuerpos será completa y de gran magnitud. En las infecciones locales como las respiratorias, el virus queda restringido a la mucosa, estimulando una escasa respuesta sérica y una producción local de lgA secretoria, importante para la prevención de las reinfecciones por virus respiratorios, por lo que su corta duración (1-4 años) contribuye a los numerosos episodios de afecciones virales respiratorias que se presentan durante la vida. Los virus que destruyen las células para salir al medio extracelular son fundamentalmente controlados por la respuesta humoral, mientras que aquellos que lo hacen por yemación, están limitados básicamente por la inmunidad celular.
INTERACCIÓN ENTRE RESPUESTA INMUNE INNATA Y ADAPTATIVA La respuesta inmune innata y adaptativa se interrelacionan a través de diversos componentes, resultando en fenómenos de cooperación, interferencia, regulación mutua y otros. Por ejemplo, los péptidos antimicrobianos de la respuesta inmune innata (defensinas) estimulan a los LTh de tipo 1 y 2 y a las células dendríticas (CD) intersticiales. Algunos también son quimiotácticos para los leucocitos. Por otra parte, los re-
LT regulador. El TGF-~, el ácido retinoico e IL-2 estimulan la diferenciación del LT a linfocito regulador, el cual controla la respuesta inflamatoria liberando citoquinas como IL-1 O y
o
""
@ ~ ~
MECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL
TGF-~,
LT ayudador. El LT ayudador es activado por células presentadoras de antígenos tales como macrófagos y LB, para lo cual es necesario que se unan el CMH de clase 11 de estas células con TCR, CD28 y CD40L del linfocito. Este prolifera, se diferencia y secreta citoquinas que varían según el tipo de antígeno y de citoquinas preponderantes en el medio (Figura 5-9). De esta forma, si la IL-12 o eiiNF-y se une a los receptores correspondientes del LT, se genera una respuesta Th1 que se caracteriza por la secreción de IFN-y, TNF e IL-2, que favorece la respuesta inmune celular mediante la activación de los macrófagos y neutrófilos, la estimulación de la citotoxicidad de los LT y NK y la producción de lgG fijadores del complemento y opsonizantes. Esta respuesta celular es esencial en la eliminación de los patógenos intracelulares como los virus. La respuesta Th2 es estimulada por IL-4 y está definida por la secreción de interleuquinas 4, 5, 1O y 13, predominando la respuesta humoral (extracelular) con producción de los distintos isotipos de lg y de anticuerpos neutralizantes. Generalmente, ambas respuestas - Th1 y Th2- están presentes, aunque una de ellas puede prevalecer en determinadas situaciones. La estimulación conjunta por TGF-~ e IL-6, IL-21 e IL-23 induce la diferenciación a LTh17, el cual producirá IL17 y 22 y otros mediadores inflamatorios que participan en la autoinmunidad.
LTCD4• virgen
5-
'
IL-21
t
IL4
t
IU;, IL-21
Treg
Figura 5-9. Diferenciación del linfocito T CD4. Tras la detección del antígeno viral otorgado por la célula presentadora de antígeno, el LT CD4 se puede diferenciar en Th 1, Th2, Th 17 yT regulatorio según las citoquinas presentes en el medio.
55
ViROLOGÍA CLÍNICA
ceptores que reconocen patrones moleculares (PRR) de algunas de las células de la respuesta inmune innata interactúan con los patógenos generando señales de peligro que inician la maduración de las células dendríticas y su migración a los tejidos linfoides, donde activarán a la respuesta inmune ad quirida, estimulando así a ambas respuestas inmunes (Figura 5-1 0). Una interlocutora crucial entre ambas respuestas inmunes es la célula dendrítica. Esta célula accesoria del sistema inmunológico, denominada célula presentadora de antígeno profesional (CPA profesional), está presente en un estado inmaduro en la piel (células de Langerhans), mucosas, pulmones y bazo. Es fundamental en la respuesta a agentes infecciosos, fagocitando a los virus tras la interacción de sus receptores de superficie con la manosa del manto viral o con la Fe de los anticuerpos de los complejos inmunes. Tras su activación se trasladan desde la periferia por la sangre al bazo o por la linfa a los ganglios linfáticos, donde procesan y unen los antígenos intracelulares al CMH de clase 1 y los extracelulares al de clase 11. Este conjunto es expresado en la superficie celular para que el linfocito T reconozca al antígeno en el contexto de lo propio (CMH) y se active, produciendo citoquinas (IFN-y, GMCSF, TNF-B) que aumentarán la capacidad estimulatoria de la CD y su maduración, caracterizada por la disminución de su capacidad fagocítica y la síntesis de citoquinas como TNF-a, IL-1 B o IL-12 (Figura 5-1 0) .
EVASIÓN DE LA RESPUESTA INMUNE Los virus han desarrollado diversas estrategias para evitar ser eliminados por la acción de la respuesta inmune del hospedero y así sobre'{ivir, replicarse y en algunos casos, establecer infecciones persistentes (herpesvirus, virus hepatitis B y C). Entre los múltiples mecanismos utilizados por los virus se incluyen los siguientes (Tabla 5-2).
Inhibición de componentes de la inmunidad innata. Algunas proteínas virales, como la NS del virus influenza, interfieren
--56
con la síntesis y/ o acción del IFN tipo 1; otras actúan a modo de citoquinas inhibiendo la respuesta inmune, como es el caso de la proteína BCRF1 del virus Epstein-Barr por su analogía con la IL-1 O.
Interferencia con la respuesta inmune adquirida. Algunas partículas virales producidas durante la replicación no son infectivas, pero son capaces de unir anticuerpos e impedir que ejerzan su acción neutralizante sobre virus infectivos. Algunos virus bloquean la apoptosis inducida por los LT citotóxicos contrarrestando la acción de la granzima B, ya sea inhibiendo su síntesis (virus parainfluenza 3) o su función proteolítica, siendo incapaz de activar a las caspasas (virus vaccinia) . Los adenovirus, VHS y VHH-8 impiden la expresión de CD95 en la célula infectada, por lo que no interactúa con el receptor Fas del LT, así como el VHB, adenovirus tipo 5 y VHS inhiben a las caspasas. Alteración de la presentación de antígenos virales. Muchos virus interfieren con el reconocimiento antigénico realizado por células efectoras del sistema inmune, afectando la interacción del antígeno con el complejo mayor de histocompatibilidad presente en la superficie celular. Esto puede ocurrir disminuyendo la expresión del complejo antígeno virai-CMH celular al aumentar la degradación de CMH (Ej :. CMV) o al inhibir su síntesis (Ej. : VIH y VPH) o su transporte (Ej.: VHS-1 y CMV). Otros agentes virales infectan células que en forma natural no expresan CMH, como es el caso del VHS y WZ, que replican en neuronas, permaneciendo ocultos para el sistema inmune. Algunos virus inhiben la producción de sus antígenos mediante diferentes mecanismos; por ejemplo , el VEB tiene una proteína EBNA-1 que impide la degradación proteosomal de las proteínas de este agente. Ciertos virus no expresan antígenos porque son capaces de suprimir totalmente la síntesis proteica, situación que caracteriza el estado de latencia que establecen los herpesvirus.
Propagación por vecindad. Los virus pueden evitar ser detectados por el sistema inmune pasando de una célula a otra, sin alcanzar el compartimiento extracelular, o localizándose en sitios ocultos al sistema inmune (sistema nervioso).
Patógeno
Patógeno 1antígeno
Respuesta inmune innata
Respuesta inmune adaptativa
Figura S-lO. Interacción entre respuesta inmune innata y adaptativa. La inmunidad innata es esencial para el montaje de la inmunidad adaptativa.
I
l
C APÍTULO
5-
M ECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL
Tabla 5-2. Algunos mecanismos de evasión de la respuesta inmune y ejemplos de virus que los util izan Mecanismos Disminución de la presentación de antígenos por CMH 1 1. Alteración de la síntesis y transporte de antígenos 2. Alteración de la síntesis, procesamiento y transporte de CMH 3. Degradación del CMH
Virus VEB, VHH-8, VHS, CMV CMV, ADV, VI H VHH-8
11. Supresión de la expresión de antígenos virales
Herpesvirus
111. Va riacion es en los antígenos virales
Influenza, VI H, rinovirus, VHC
IV. Alteración de célul as efectoras de la respuesta inmu ne
VIH
V. Síntesis de análogos de citoquinas inhibidoras
VEB
VI. Interferencia con la respuesta del interferón
Reovirus, influenza, VHS, VEB, ADV, VHC, VI H
VI/. Propagación de célula a célula contigua
VHS, rabia
Variaciones antigénicas. Cambios en los antígenos virales pueden determinar falta de reconocimiento por parte de los elementos efectores de la inmunidad adquirida. Estas modificaciones están favorecidas por características estructurales y biológicas virales como los frecuentes errores cometidos por la ARN polimerasa durante la replicación de los virus ARN (virus influenza, rinovirus, VHC y VIH) , originando mutaciones que pueden determinar diferencias en las proteínas de superficie. Asimismo, el ARN segmentado del virus influenza permite la mezcla de fragmentos entre distintas cepas que infectan en forma simultánea una misma célula o un mismo animal (cerdo), determinando variaciones antigénicas mayores (shíft) en sus glicoproteínas de superficie. En otros agentes virales, las variantes antigénicas se manifiestan como serotipos diferentes, desde los tres tipos de poliovirus hasta los más de cien rinovirus, incluyendo los 55 adenovirus y los 72 enterovirus. Esta diversificación evolutiva ha llegado a tal punto, que no inducen una respuesta inmune común de grupo (heterotípica), sino que es necesaria una respuesta específica para cada tipo viral (homotípica). Depresión inmunológica. Puede ser transitoria o permanente, por destrucción de los LTCD4 (VIH) o de las células dendríticas (virus sarampión , dengue, VHS, WZ, CMV y VHH -8). Otros estimulan la apoptosis de los LT al activar en forma inespecífica a múltiples clones, como las proteínas de los virus sarampión, VIH , VE8, CMV y rabia, las que se unen directamente al TCR y al CMH , actuando como superantígenos.
AUTOINMUNIDAD El sistema inmune normalmente regula su respuesta para evi tar el daño propio. Sin embargo, determinados factores alteran la capacidad de la respuesta inmune de discriminar lo propio de lo ajeno, respondiendo en contra de sí mismo. Los agentes infecciosos pueden desencadenar autoinmunidad y cada día se descubren nuevas relaciones entre virus y enfermedades autoinmunes. f,
Podrían invocarse diversos mecanismos patogénicos, como por ejemplo la li~eración de antígenos ocultos desde sitios de difícil acceso para la respuesta inmune, lo que ocurre cuando la mielina se inserta en el manto viral durante la replicación de un virus en el sistema nervioso, ya que es arrastrada a la circulación general y es reconocida como ajena. También es posible que proteínas normales celulares se alteren mientras el virus se replica, por lo que se integran a la envoltura del virus; o la activación de múltiples clones de linfocitos 8 o T, incluyendo algunos que reconocen antígenos propios (VIH , virus Epstein-8arr); o la activación inespecífica o indirecta de células autoinmunes por la inflamación desencadenada por la infección . La similitud molecular (mimetismo) permite que se desarrolle una respuesta inmune contra una proteína viral que se asemeja a una propia, por lo que ésta es reconocida como extraña, desapareciendo la tolerancia inmune (miocarditis por el virus Coxsackie 8 y la proteína humana 83).
57
V IROLOGIA CLINICA
--·58
HECHOS DESTACADOS • La respuesta inmune antiviral se clasifica en inmunidad innata y adaptativa, ambas estrechamente relacionadas y reguladas entre sí. • El conocimiento actual sobre la -respuesta inmune ha permitido identificar nuevas moléculas intermediarias: (1) los receptores que reconocen patrones moleculares (PRR), presentes en macrófagos, neutrófilos, linfocitos, células endoteliales, células dendríticas y NK, y (2) diversas citoquinas que regulan las respuestas innata y adquirida. • La respuesta innata actúa rápidamente desde el inicio de la infección e incluye barreras epiteliales, células fagocíticas y mediadores circulantes como las proteínas del complemento y las citoquinas (IFN tipo 1). • La inmunidad adaptativa responde en forma específica al agente, entre siete a diez días postexposición y comprende una respuesta humoral y una celular. • La respuesta humoral consiste en la producción de anticuerpos -inmunoglobulinas de distintas clases- por los linfocitos B maduros (células plasmáticas), que neutralizan y previenen la reinfección; además, dejan células de memoria para enfrentar futuras invasiones extracelulares del mismo agente. • La respuesta celular -mediada por linfocitos TCD8 y TCD4- es responsable del control y la eliminación de la infección intracelular. • Los virus han desarrollado diversos mecanismos de evasión de la respuesta inmune que les permiten sobrevivir como especie y en algunos casos establecer infecciones persistentes. • Se han descrito muchos mecanismos mediante los cuales los virus pueden desencadenar fenómenos de autoinmunidad.
J
CAPÍTULO
6
Virus y cáncer José Manuel Ojeda
Contenido
-------·
Epidemiología Transformación celular y oncogénesis viral Virus relacionados con cáncer humano Hepatitis B, C y carcinoma hepatocelular Virus Epstein-Barr y linfoma de Burkitt Virus herpes humano 8 y sarcoma de Kaposi Virus papiloma humano y cáncer cervicouterino Virus HTLV-1 y leucemias de células T
60 61 61 62 62
Oncogénesis viral y prevención del cáncer
64
a asociación de virus y cáncer deriva de observaciones experimentales en animales en las que se demostró que algunos extractos libres de células, denominados "virus", podían desarrollar leucemias en aves (EIIerman y Bang, 1908) osarcomas cuando eran inoculados en pollos (Rous, 191 0). Posteriormente, se descubrió un virus causante de los tumores mamarios en ratones que podía transmitirse por la leche materna o hereditariamente (Bittner, 1936), lo que revela la existencia de virus tumorales exógenos y endógenos. Durante un activo período de investigación, se descubrieron y describieron las propiedades de otros virus similares, incluyendo el virus causante de leucemias en ratones, ya sea crónica (Gross, 1951) o aguda (Friend 1957), concluyendo que se trataba de virus ARN tumorales.
L
El uso de cultivos celulares in vitro y de técnicas de biología molecular permitió desarrollar ensayos de transformación celular usando partículas virales purificadas y caracterizadas molecularmente. El descubrimiento del virus SV40 como contaminante de vacunas de poliomielitis y la demostración de sus propiedades oncogénicas en ratones y cultivos celulares (Dulbecco y Vogt, 1963), señaló la existencia de virus ADN tumorales. La demostración de que ciertos virus ADN o ARN transformaban células normales en tumorales y de que estas células eran capaces de desarrollar tumores en animales, con-
63 63 64
dujo a la hipótesis de la oncogénesis viral (Todaro, Huebner y Temin), y de "oncogenes virales". El descubrimiento de la integración del genoma viral en el ADN celular y de.la transcriptasa reversa en los virus ARN tumorales (Baltimore y Temin, 1970) permitió establecer el mecanismo de transformación celular por virus ADN y ARN oncogénicos. Los oncogenes virales (v-onc), su origen y el de los oncogenes homólogos en el ADN celular (c-onc), constituyen el fundamento de la oncogénesis viral y de la oncología molecular (Bishop, Varmus y Stehelin, 1976). En los últimos años se ha demostrado que ciertos virus ADN, como hepatitis B, Epstein-Barr (VEB) y herpes hum91no-8 (VHH-8) participan en el desarrollo de cánceres. Determinados genotipos de virus papiloma humano (VPH) se han relacionado con el cáncer cervicouterino, ya que se detectan genomas virales integrados en los carcinomas del cuello uterino (zur Hausen, 1976) y de retrovirus HTLV-1 con la leucemia de células T (Gallo y Poiesz, 1980). La detección de secuencias homólogas a genomas de virus herpes humano en sarcomas de Kaposi ha conducido a la identificación del virus herpes humano 8 y a establecer su relación causal con este tipo de cáncer (Chang, 1994). Los hechos más relevantes en el campo de la oncogénesis viral han sido reconocidos mediante el otorgamiento de Premios Nobel de Medicina (Tabla 6-1 ).
.Tabla 6-1 . Premios Nobel de Medicina en oncogénesis viral 1966 1975
Peyton Rous: virus del sarcoma de Rous Re nato Dulbecco: oncogénesis por virus SV40 Howard Temin: transformación por virus sarcoma de Rous· David Baltimore: leucemia por virus de Abelson
1980
J Michael Bishop y Harold Varmus: oncogenes virales y celulares
2008
Ha raid zur Ha usen: virus papiloma humano y su relación con cáncer cervicouterino
59
V IROLOGÍA CLÍNICA
EPIDEMIOLOGÍA (FIGURA 6-1) Ciertas infecciones virales se asocian con algunos tipos de cáncer en el ser humano y en animales. Alrededor del 20% de los cánceres humanos es de causa viral . La distribución geográfica particular de algunos cánceres se puede explicar por las infecciones endémicas de algunos de estos agentes virales, como ocurre con las infecciones por el virus de la hepatitis B y el desarrollo de hepatomas, especialmente en el sudeste de Asia: a mayor prevalencia de HBV, mayor incidencia de cáncer. Dos tipos de cáncer asociados a infecciones por virus Epstein-Barr (VEB) -el linfoma de Burkitt y el carcinoma nasofaríngeo- se presentan en regiones de alta prevalencia de la infección por VEB, en África central y en China, respectivamente. Sin embargo, se sabe que las infecciones por VEB son ubicuas y frecuentes, por lo que se asume que en la oncogénesis participan otros factores relativos al área geográfica. Ellinfoma de Burkitt tiene alta incidencia en África central, que se caracteriza por la presencia de malaria endémica y de aflatoxina en los alimentos. Por otra parte, el carcinoma nasofaríngeo afecta a la población de chinos con particulares tipos de HLA.
Las infecciones por los retrovirus de leucemias de células T (HTLV) y este tipo de leucemias en algunas islas de Japón y del Caribe también están relacionadas, lo que sugiere que factores genéticos o étnicos de dichas poblaciones humanas son determinantes para el desarrollo de la enfermedad. La epidemiología de las infecciones virales relacionadas con cáncer muestra que los virus relacionados con cánceres humanos pertenecen a diferentes familias de virus y que utilizan diversas estrategias para desarrollar el cáncer. Las infecciones virales, que suelen ser crónicas y/o persistentes, preceden al desarrollo de neoplasias en períodos de veinte a treinta años. Esto ocurre en parte por la evasión de la respuesta inmune habitual que controla las infecciones virales. Durante el proceso de oncogénesis viral pueden detectarse marcadores virales (ácidos nucleicos o proteínas) durante el período previo al desarrollo del cáncer propiamente tal. En todos los casos la infección viral parece ser una condición necesaria, pero no suficiente para producir la enfermedad, requiriéndose de la participación de otros factores . Los aspectos epidemiológicos más relevantes se muestran en la Tabla 6-2.
Tasas de portadores de hepatitis B (%)
-
0,5
~1-2
c=J c=J
3-5 6-10 Incidencia alta de cáncer hepático
•
Figura 6-1. Epidem iología de la hepatitis By del carcinoma hepatocelula r en el mundo.
Tabla 6-2. Evidencias epidemiológicas que relacionan virus con cáncer • Las infecciones por estos virus preceden a las neoplasias • A mayor preva lencia de la infección viral, mayor incidencia de cáncer (región geográfica) • La epidemiología de estas infecciones virales es similar a la epidemiología del tipo de cáncer relacionado • Marcadores (serológicos u otros) muestran que los pacientes con estos tipos de cáncer suelen tener niveles altos en comparación con grupos · controles (bajo o negativo) . • En las células de los tejidos tumorales suele detectarse ADN y/o proteínas o antígenos propios del virus (biomarcador) • Estos virus o algunos de sus genes son capaces de transformar cé lulas normales en tumorales o bien inducir el desarrollo de tumores en animales (bioensayos)
--60
CAPÍTULO
TRANSFORMACIÓN CELULAR Y ONCOGÉNESIS VIRAL El cáncer afecta a las células somáticas del organismo. Las células normales se transforman en cancerosas porque pierden sus controles de proliferación, diferenciación y posición. Durante este proceso se activan oncogenes e inactivan genes. supresores de tumor, ocurriendo numerosas mutaciones en el genoma celular. La oncogénesis pasa por múltiples etapas y tarda varios años en producirse. Los virus ADN o ARN oncogénicos son capaces de transformar células normales en tumorales porque bajo ciertas condiciones de la interacción virus-célula se integra el genoma viral en el genoma celular. Esta integración permite que se expresen genes virales en proteínas que controlan la proliferación y diferenciación celular. Transformación por virus ADN oncogénicos. Los virus ADN con propiedades oncogénicas inducen procesos proliferativos en las células que transforman, porque poseen genes virales tempranos, como AgT (SV40), E1A / E1 B (adenovirus) y E6/ E7 (virus papiloma) . Las proteínas virales codificadas por estos genes se unen a proteínas celulares supresoras de tumor -como p53 y p1 05RB (proteína de retinoblastoma)- y las inactivan . Los virus SV40 y adenovirus oncogénicos manifiestan su potencial oncogénico cuando infectan "células no permisivas", es decir, cuando SV40 (virus de mono) infecta células de ratón (3T3) y adenovirus (virus humano) células de hámster. Durante la transformación por virus ADN se genera una "infección abortiva" , ya que las células se transforman en tumorales , pero no se completa el ciclo replicativo viral y por tanto no se producen
6 - V IRUS y
CÁNCER
partículas virales. La participación oncogénica del virus de la hepatitis B está determinada por la expresión del gen de regulación viral y de su proteína pX. Transformación por virus ARN oncogénicos. Los virus ARN oncogénicos poseen un genoma ARN, transcriptasa reversa, oncogenes virales v-onc y una estructura genética que permite la integración del genoma viral en el celular, conservando la capacidad de expresar los genes virales v-onc. Debido a que sintetizan ADN a partir de ARN y transforman células normales en tumorales, reciben el nombre de retrovirus tumorales. Las proteínas codificadas por estos oncogenes poseen propiedades para actuar como proteínas homólogas a factores de crecimiento (v-sis); homólogas a receptores para factores de crecimiento (v-erbB); proteínas kinasas en transducción de señales de proliferación (v-ras, v-abl) , o proteínas nucleares de control de expresión de genes (v-myc). Los retrovirus tumorales asociados con cáncer humano no tienen exactamente esta estructura genómica, pero sí poseen , al igual que los virus ADN tumorales , genes que codifican proteínas de control de proliferación celular (Tabla 6-3).
VIRUS RELACIONADOS CON CÁNCER HUMANO Los virus que se _relacionan con cáncer en el hombre son pocos, pero los cánceres atribuidos a una causa viral representan alrededor del 20% de todos los cánceres en el mundo. La mayor parte de las infecciones por estos virus no produce cáncer como evento único, sino que eventualmente lo hacen de acuerdo a la participación de ca-factores o por asociación a otros factores de riesgo (Tabla 6-4 y Figura 6-2).
Tabla 6-3. Mecanismos de transformación celular mediada por virus
1. Modifi cación de genes del hospedero: Integ ración de genes virales en genomas celulares: virus hepatitis B, HPV, HTLV-1 ¿VIH? • Activación de oncogenes: - virus ADN: SV-40, adenovirus, papilomavirus - virus ARN: retrovirus HTLV 1 Translocación cromosómica: EBV 2. Alteración de funciones cel ulares • en proteínas reg uladoras del ciclo: HPV, adenovirus, HTLV-1 • Simulación de funciones celu lares: oncogenes retrovi rales, VHH8 3. Alteración del control inmunitario: HIV
Tabla 6-4. Asociación entre virus y cáncer humano
Virus
Cáncer
Ca-factores
Hepatitis By C (VHByVHC)
Carcinoma hepatocel ular
Aflatoxina, alcohol, cigarrillo, cirrosis
Epstein-Barr (VEB)
Linfoma de Burkitt Carcinoma nasofaríngeo Linfomas
Malaria HLA, nitrosaminas lnmu nosupresión
Herpes humano 8
Sarcoma de Kaposi
lnmunodefi ciencia
Pa pilornavirus humano (VPH 16, 18, otros) (VPH 5, 8, 17)
Cá ncer cervicouteri no/Laringe Cá ncer a la piel
Ci ga rri llo Luz solar Alteración genética
Retrovirus (HTLV-1) (HTLV-11)
Leucemias célu lasT, linfoma T cutáneos Leucemia células peludas
¿Genética población? ¿Genética población?
61
ViROLOGÍA CLÍNICA
) [
Co-factores: hormonas, inmunidad, otros
~
Epitelio normal
Displasia/ Adenoma
Carcinoma in situ
Carcinoma invasivo
Activación de oncogenes 1Inactivación de genes supresores de tumor Figura 6-2. La oncogénesis viral requiere de la conjunción de múltiples factores asociados y de un proceso largo.
Hepatitis B, C y carcinoma hepatocelular Las infecciones por el virus de la hepatitis B (VHB) se manifiestan en un rango amplio, que va desde infecciones asintomáticas hasta hepatitis crónica. El VHB es un virus con manto, cuyo material genético es ADN. Posee cuatro genes que codifican más de un producto proteico. El gen S codifica tres proteínas relacionadas con el antígeno de superficie del virus; el gen C codifica las proteínas de la cápsula o core; el gen P contiene la información genética para la ADN polimerasa viral, y el gen X codifica una proteína de regulación. Aunque el VHB parece ser el principal determinante del desarrollo de carcinomas hepatocelulares en las áreas endémicas para el VHB, se considera un ca-factor la participación de aflatoxina B, que está asociada con mutaciones que inactivan la proteína supresora de tumor p53. También serían ca-factores el alcohol y otros agentes tóxicos, que promueven el daño hepático crónico , y las hormonas sexuales. El tumor suele desarrollarse varios años después de la infección viral, por lo que se considera a la hepatitis crónica como un verdadero factor de riesgo para la aparición de carcinomas hepáticos. Sin embargo, aún no está claro cómo la enfermedad crónica y el continuo daño hepatocelular conducen a la hiperplasia y al cáncer. En la mayoría de los hepatomas asociados a infecciones por el VHB, el ADN viral está integrado al genoma celular. Esta integración es un evento temprano de la infección viral y se postula que el sitio de integración del genoma viral es crucial en el desarrollo de la neoplasia. Dos características de la integración son fundamentales en la transformación celular: • La integración es dinámica y azarosa, como·se deduce de los estudios de biología molecular. Si el ADN viral ejerce un efecto regulatorio en los genes celulares vecinos, estos pueden activarse por acción de los promotores y enhancers virales o por supresión a través de la ruptura de controles o secuencias codificadoras provocadas por la integración del genoma viral.
--·62
• El reordenamiento del ADN viral conduce a menudo a la expresión de productos génicos o proteínas modificadas que pueden ser funcionalmente diferentes a las proteínas naturales, como es el caso de la proteína viral pX y la generación de proteínas S truncadas. Estas proteínas son fundamentales para la regulación génica, pudiendo provocar alteraciones en la expresión de genes celulares. La elucidación de estas complejas interacciones entre los genes virales y celulares será fundamental para comprender la transformación maligna del VHB. El virus de la hepatitis C es un flavivirus , y no un típico retrovirus tumoral, por lo que no posee transcriptasa reversa, v-onc, ni es capaz de integrar el genoma viral al ADN celular. Sin embargo, al igual que los virus onc~génicos, puede generar infecciones crónicas y cirrosis. Como los carcinomas hepatocelulares se desarrollan mucho después de la infección viral (treinta años), se asume que actúa como un factor iniciador y que requiere de ca-factores, como infecciones por VHB u otros. Se sabe que los procesos neoplásicos se relacionan con inflamación crónica y proliferación celular descontrolada.
Virus Epstein·Barr (VEB) y linfoma de Burkitt El VEB se asocia con el linfoma de Burkitt y con el carcinoma nasofaríngeo en base a antecedentes epidemiológicos, inmunológicos y virológicos. El VEB es responsable de infecciones ubicuas y se encuentra prácticamente en el 100% de la población mundial, aun en aquellas con altos estándares de higiene. Las infecciones dentro del primer año de vida son propias de los países en desarrollo, mientras que las infecciones en la adolescencia corresponden a países industrializados, generalmente acompañados de signos característicos de mononucleosis infecciosa. Este virus permanece latente de por vida en las personas infectadas, dando eventualmente lugar a una excreción viral que mantiene su difusión. El VEB se asoció primeramente con el linfoma de Burkitt debido a que este virus se aisló de cultivos de linfocitos B en un paciente con este linfoma y porque los
C APÍTULO
pacientes presentaban altos niveles de anticuerpos anti-VEB en comparación con controles. También se ha detectado ADN de VEB en células de linfoma de Burkitt que no producen virus. La observación de antígenos virales específicos en las células de estos linfomas y en células transformadas por VEB apoyan también el postulado deque el VEB es el agente etiológico esencial. Se ha establecido que distintos tipos de infecciones latentes por VEB conducen a distintas formas de linfomas. Los genes de transformación de VEB, como EBNA 1 y 2 y el correspondiente a la proteína latente de membrana {LMP), son los más relevantes en el proceso oncogénico.
6 - VIRUS y
CÁNCER
celular, moléculas del sistema de comunicación intercelular e inhibidores de apoptosis. El antígeno LANA1 ljatency-associated nuclear antigen 1) es similar al factor de transcripción Sp 1, que transactiva al promotor TERT (telomerasa) y contribuye a la elongación de los telómeros, lo que produce inmortalización celular. Los antígenos LANA1 y LANA2 actúan sobre p53. LANA1 inhibe la apoptosis dependiente de p53 y LANA2 actúa en células B, a las que confiere mayor supervivencia, por lo cual promueve el desarrollo de linfomas por VHH-8.
Virus papiloma humano (VPH) y cáncer cervicouterino
En los linfomas de Burkitt se produce una translocación cromosómica de los genes de las inmunoglobulinas y del protooncogen c-myc, del cromosoma 8 al 14. Este reordenamiento genético, junto con la observación de que para el reordenamiento de c-myc ratones transgénicos desarrollan hiperplasias de células B, señalan la relevancia de estos eventos en el desarrollo del linfoma de Burkitt.
El cáncer cervicouterino se considera una enfermedad de transmisión sexual en base a antecedentes epidemiológicos. En los últimos años se ha conocido que ciertos tipos genéticos de virus papiloma humano {VPH) designados como de alto riesgo oncogénico son los responsables fundamentales. El principal argumento clínico y epidemiológico es que el 99% de los carcinomas del cuello uterino corresponde a infecciones por VPH y que contiene genomas de estos tipos genéticos.
Virus herpes humano 8 (VHH-8) y sarcoma de Kaposi (SK)
Los VPH pertenecen al género Papillomavirus, que comprende pequeños virus ADN. Su genoma contiene 8.000 pares de bases, con aproximadamente nueve genes que codifican proteínas estructurales, genes L1 y L2 y proteínas no estructurales, genes (1 a E7. Los tipos genéticos comparten la organización genética y la similitud de algunas de sus proteínas. Estos virus infectan a sus hospederos naturales produciendo generalmente lesiones proliferativas, como las verrugas.
La infección por el virus no produce cáncer, aunque el virus persiste latente por largos períodos. La inmunodepresión, cualquiera sea su causa, aumenta la probabilidad de desarrollar cáncer en infectados por VHH-8. La prevalencia de la infección en la población mundial se estima entre el 2% y 8%, pero sólo con la aparición de la epidemia de VIH y la consiguiente inmunosupresión, el sarcoma de Kaposi se ha vuelto relativamente frecuente en grupos de edades y regiones donde antes era casi desconocido. Las propiedades oncogénicas de VHH-8 se relacionan con genes propios del viFus esenciales tanto para la replicación viral como para la transformación de las células normales en cancerosas. El VHH-8 posee genes homólogos a los de la regulación celular, como los de interleuquinas, factores de proliferación
En VPH genitales la infección ocurre a nivel del epitelio del cuello uterino y la infección es dependiente del estado de diferenciación celular, lo que evidencia la acción de factores celulares en el curso de la infección viral. La replicación viral se observa en los estratos basales, mientras que la producción de partículas virales completas ocurre en los superficiales. Al infectar el tejido mucoso se suelen producir "coilocitos", que corresponden a células con un gran halo perinuclear y a veces binucleación (Figura 4-1 e).
Infección viral (expresa E7) DañodeADN Estrés celular
~
p53
p53 bajo nivel
nivel alto
/
p53 bajonivel
~HPVE6 Alto riesgo
\
t bax
AdSElB SV40Tag
p53 nivel alto
Ciclo celular
Fl(jlura 6-3. Mecanismos de interferencia de las
(
Ap~tosis
)
infecciones virales en las funciones de P53 (adaptado de Fie/ds Virology).
63
VIROLOGÍA CLÍNICA
No se conocen los factores que condicionan la transformación celular, que involucra la integración de los genomas virales en el ADN celular. En las lesiones benignas y precancerosas se detectan frecuentemente los genomas virales de los genotipos 6, 11, 16 y 18 en forma episomal; en cambio , en los tumores sólo se detectan genomas de los tipos 16 y 18 integrados y amplificados. La integración del genoma viral implica una interrupción en el gen E2 de los VPH, lo que altera los mecanismos regulatorios de la replicación viral. En las células transformadas o tumorales se expresan los oncogenes virales E6 y E7. El mecanismo por el cual estos genes virales participan en la oncogénesis está relacionado con la propiedad que tienen sus productos proteicos de formar complejos e inactivar varias proteínas celulares . La proteína del gen E7 se une a la proteína del retinoblastoma Rb y E6 a la proteína p53 . Tanto Rb como p53 son proteínas supresoras de tumor, cuya función normal es regular negativamente la proliferación celular y cuya pérdida está relacionada con el desarrollo de tumores (Figura 6-3). La capacidad de los VPH de alto riesgo oncogénico de interferir con la función normal de p53 es altamente significativa para la actividad oncogénica, ya que se considera que las mutaciones en p53 constituyen el evento más detectado en los cánceres humanos. Es así que la expresión de los genes E6 y E7 en las células del cuello uterino podría tener un efecto similar a las mutaciones en los genes supresores Rb y p53 . Esto se correlaciona con la inusual carencia de mutaciones en los tumores de cuello uterino relacionados con el VPH.
Virus HTLV-1 y leucemias de células T Las evidencias que asocian al HTLV-1 con las leucemias de células T del adulto son sólidas. A pesar de que la prevalencia de las infecciones por HTLV-1 es muy baja a nivel mundial (0,25%), existen zonas de alta prevalencia, como algunas islas del Japón y del Caribe (30%). Este tipo de leucemia aguda está también restringida a estas áreas de alta prevalencia. Aunque la infección por HTLV-1 parece ser necesaria para el desarrollo de la leucemia de células T, la probabilidad de que una persona infectada por HTLV-1desarrolle este cáncer es de sólo el 2%, y la mayor parte de las infecciones por HTLV-1 es de carácter
asintomático. También se le ha atribuido un papel etiológico en la paraparesia espástica, enfermedad frecuente en las áreas endémicas. El virus puede transmitirse de madres a hijos a través de los linfocitos infectados presentes en la leche materna. En los adultos la vía de transmisión más frecuente es la sexual, por los linfocitos infectados presentes en el semen. Este retrovirus infecta fundamentalmente los linfocitos T CD4 positivos, que desempeñan funciones regulatorias sobre los linfocitos B, participando en la expansión de los linfocitos T citotóxicos y en la activación de los macrófagos. En un portador asintomático del virus, alrededor del 1% al 2% de los linfocitos pertféricos se encuentra infectado, mientras que en los pacientes con paraparesia espástica, la cifra se eleva al 10%. Esta situación es diferente a la observada en infecciones por VEB, en que el número de linfocitos infectados en portadores asintomáticos es considerablemente bajo.
--·64
Durante la infección viral, el HTLV-1 integra su material genético viral en el ADN celular, pero no existe un sitio único o preferencial en la integración ; no se conoce el mecanismo de integración. A diferencia del virus de la inmunodeficiencia humana, que también infecta a los linfocitos T y los destruye, el HTLV-1 los estimula a proliferar en forma descontrolada. El genoma del HTLV-1tiene la organización de los diversos retrovirus; posee los genes gag, poi, env y genes adicionales designados como pX, que codifican para varias proteínas, algunas de ellas con importantes funciones regulatorias. La transformación celular es mediada por estos genes virales , que activan la transcripción de los genes celulares que participan en el control de la proliferación celular. Estos virus poseen un gen tax, que permite la activación de la transcripción celular de la misma manera que lo hacen los virus tumorales. Se postula que la transformación ocurre por activación de tat sobre los genes de control proliferativo de los linfocitos T, los que al aumentar su actividad mitótica y estar expuestos a cambios genéticos adicionales, podrían activar protooncogenes como c-myc y otros. Al igual que en las otras infecciones por estos virus con potencial oncogénico , la infección viral precede al desarrollo de la leucemia por períodos largos {20-30 años), lo que junto con el hecho de que sólo un pequeño porcentaje de las personas infectadas desarrolla leucemia, hace suponer que en el intertanto se producen alteraciones en el ADN celular producto de mutaciones que se acumulan , lo que combinado con el estado de infección viral origina la aparición de clones de células malignas. Algunos estados premalignos se pueden diferenciar por su grado de clonalidad , aumento del recuento linfocitario y la clonalidad u oligoclonalidad del sitio de integración de HTLV-1 en los linfocitos, como también a partir de las características clínicas (lesiones en la piel) . En el estado preleucemia se detecta un sitio de integración monoclonal del genorna viral y una elevación del recuento de linfocitos. En las células leucémicas se observan varias traslocaciones cromosómicas, pero ninguna única. Por lo tanto, el papel más probable del HTLV-1 en el desarrollo de las leucemias de células T, es expandir el conjunto de linfocitos replicantes que están siendo controlados por el sistema inmune y que por adquisición de mutaciones se hacen malignos. Se desconoce aún si el genoma viral desempeña una función directa en el desarrollo final y en la mantención del tumor.
0NCOGÉNESIS VIRAL Y PREVENCIÓN DEL
CÁNCER La oncogénesis viral plantea la importancia de identificar el virus tumoral, y si este agente es un elemento fundamental en el desarrollo de la enfermedad, controlar la infección y por tanto el desarrollo del cáncer con medidas preventivas como vacunas (prevención primaria). Esta situación parece cumplirse en las infecciones por virus hepatitis B, para las cuales se ha desarrollado una vacuna efectiva y segura gracias a que el virus tiene poca variación antigénica. La inmunización contra hepatitis B se está aplicando en forma rutinaria para prevenir la hepatitis y consiguientemente el carcinoma en más de cien países en el mundo, pero dada su larga incubación, los resultados recién comienzan a evaluarse.
C APÍTULO
La inmunización profiláctica para prevenir infecciones por VEB y HTLV-1 está en estudio y aún no existen evidencias de la eficacia de estas vacunas. Otro enfoque de control es la inmunización terapéutica. También se ha considerado el uso de drogas destinadas a bloquear específicamente a las oncoproteínas virales, aunque no se conozca su mecanismo de acción. Ya se han licenciado vacunas con partículas proteicas virales (sin ADN), denominadas VLP (Viral Like Particles) para los genotipos de VPH 16 y 18 para prevención del cáncer cervicouterino; sin embargo, estas vacunas no serían realmente
6 - VIRUS y
CÁNCER
efectivas contra otros genotipos de VPH y aún se encuentra en período de evaluación la duración de los anticuerpos protectores inducidos por la vacuna, que se recomienda administrar antes de que empiece la vida sexual, ya que luego de la infección los anticuerpos no necesariamente controlan los estados .de persistencia y de oncogenicidad viral. Es interesante considerar el bloqueo de las funciones de las proteínas E6 y E7 en los cánceres de cuello uterino, así como las terapias génicas e inmunes que consideran la expresión de funciones de VEB y HTLV-1 que permitan actuar como marcadores o blancos celulares.
HECHOS DESTACADOS • Existe una clara relación epidemiológica entre algunos virus -HBV, EBV, algunos retrovirus, herpes humano 8, virus papiloma humano- y cáncer en seres humanos. • Al transformarse en cancerosas, las células normales pierden sus controles de proliferación, reparación, diferenciación y anclaje. Durante este proceso se activan oncogenes e inactivan genes supresores de tumor, y se acumulan numerosas mutaciones en el genoma celular. • Se han dilucidado algunos mecanismos moleculares mediante los cuales tanto virus ADN como ARN son capaces de inducir cáncer in vivo y transformación in vitro. • Los oncogenes virales (v-onc) poseen contrapartes celulares casi idénticas (c-onc), desde donde habrían derivado en un pasado lejano. • Algunos virus ADN oncogénicos -papilomavirus, VEB, VHB- pueden insertar su genoma en el celular y aunque no contengan un encogen, alterar el control de la multiplicación celular. • Algunos vifus ARN portan oncogenes (retrovirus) y una maquinaria de transcripción inversa que es . capaz de insertarlos en el genoma celular y con ello alterar el control del ciclo celular. La infección crónica por virus hepatitis C, un flavivirus, induce cáncer por mecanismos indirectos. • La oncogénesis viral tarda años en expresarse y puede requerir de otros co-factores, como inmunosupresión, ciertas dietas, exposición a mutágenos (radiaciones, sustancias cancerígenas), otras infecciones, etcétera. • La estrategia de prevención de algunos cánceres se basa en la prevención de la infección viral: virus hepatitis B y virus papiloma.
65
CAPÍTULO
7
Los virus y la comunidad Luis Fidel Avendaño - Catterina Ferreccio
Contenido Tipos de estudios epidemiológicos 66 Descriptivos 66 Analíticos 67 67 Observacional De intervención individual o comunitaria 69 70 Vigilancia epidemiológica -----------------70 Metodolo9ía epidemiológica Patogenia viral a nivel
com ~_~ itario
lnfeccio.n_es in~rahC?:>P~~~~i~_9_n_~~O-~()n:!i~~s ___ __________ _ Medidas de control
a patogenia de las infecciones virales y sus consecuencias se pueden analizar a nivel celular, individual y poblacional. La epidemiología estudia la relación entre las enfermedades - en este caso las infecciones producidas por virus- y la población humana en su medio ambiente.
L
En la generación de las enfermedades intervienen factores dependientes del agente, del ambiente y del hospedero, en este caso humano; en ocasiones se debe considerar además la participación de otros hospederos, como aves, mamíferos, insectos, que en epidemiología se consideran parte del ambiente. Los tres grupos de factores son esencialmente cambiantes y han constituido la base de la biodiversidad actual. En efecto, el medio ambiente -la Tierra y su atmósfera- ha experimentado cambios físicos , químicos, climáticos y geográficos en sus 4.600 millones de años de existencia. Se asume que la vida de las bacterias y virus se inició hace al menos 2.000 millones de años y que posteriormente aparecieron organismos pluricelulares, avanzando lentamente la evolución desde seres inferiores invertebrados hasta mamíferos. La aparición del hombre se registra solamente desde hace 4 a 8 millones de años. La alteración de nichos ecológicos causada por el hombre empieza cuando el hombre pasó de las eras paleolíticas a las neolíticas, 10.000 años a.C., pues pasó de ser nómade a sedentario, domesticó animales y desarrolló la agricultura. Posiblemente, fue entonces cuando nació la infectología y parte de la epidemiología. ¿Será el hombre capaz de controlar agentes anteriores a su aparición en la Tierra? Hasta ahora, la humanidad sólo ha erradicado el virus viruela, aunque representa una potencial arma de bioterrorismo. Por otro lado, cada día emergen nuevos agentes microbianos, del cual la epidemia mundial de VIHSIDA es su mejor exponente. Las contribuciones con que la epidemiología ha aportado al desarrollo de la infectología se describen en tres órdenes
:~..---- 66
71
74 75
generales. Primero, ha estimulado el buen diagnóstico clínico y de laboratorio como punto de partida para un análisis epidemiológico. Segundo, ha medido y predicho la forma de presentación de muchas enfermedades infecciosas, y tercero, ha propuesto y evaluado medidas de control, incluyendo los presupuestos respectivos. Otras contribuciones se mencionan a continuación: • Definición de "caso clínico sospechoso o confirmado" e implementación de diagnóstico específico de laboratorio de las enfermedades transmisibles • Análisis y predicción de tendencias en la presentación de infecciones • Adopción de medidas de control (educación, vacunas, higiene ambiental, vectores, etc.) a nivel local, nacional , mundial; evaluación de sus resultados
TIPOS DE ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS Para comprender la diversidad de los estudios epidemiológicos, se los organiza clásicamente en dos categorías: descriptivos y analíticos. Estos últimos pueden a su vez clasificarse en "observacionales" y "de intervención" según el papel que juegue el investigador (Tabla 7-1 ). A continuación se describen los comúnmente usados en virología.
Estudios epidemiológicos descriptivos Describen un problema de salud en una comunidad. Responden a las preguntas de qué problema se trata (descripción de caso), a quiénes afecta (edad, sexo, grupo étnico), dónde ocurre (casa, trabajo, campo, ciudad, urbano, rural), cuándo ocurre (verano, sequía, posterior a lluvias), cómo ocurre (evolución, tendencia), y qué condiciones o circunstancias lo favorecen (haber recibido una vacuna, haber estado en lugar cerrado, contacto con ratones).
C APITULO
Será un estudio de serie de casos si sólo entrega información sobre los casos de la enfermedad sin aportar datos sobre la población de base en la que ocurrieron los casos. Si tiene información de la población de base, entonces se podrán calcular tasas de ocurrencia de la enfermedad según las características ya descritas y se tratará entonces de un estudio descriptivo de base poblacional (Tabla 7-1). El estudio epidemiológico descriptivo poblacional es la base para calcular los riesgos de la enfermedad según las características de las personas y sus circunstancias , y puede dar paso a los estudios analíticos que intentan comprobar una hipótesis de causalidad. Para responder las preguntas epidemiológicas las fuentes de datos son múltiples: registros clínicos, de laboratorio, de colegios, de industrias, de mortalidad , de nacimientos, casos oficialmente registrados (notificaciones) , etcétera. Para medir el riesgo o probabilidad de ocurrencia de un evento de salud, los factores indispensables son el número de casos (numerador) y la población en que ocurrieron los casos o población en riesgo (denominador). Si son casos nuevos, se obtendrá la tasa de incidencia; si se refiere a todos los existentes en un momento determinado, se obtendrá una tasa de prevalencia. Al momento de expresarlas , estas tasas se amplifican por 100, 1.000, 10.000 o 100.000 según la magnitud de las tasas respectivas. Según se trata de enfermedades o de muertes se habla de morbilidad y mortalidad , respectivamente. Estas tasas son "indicadores" que permiten valorar el impacto de los diferentes agentes en la comunidad y su forma de presentación . En la Tabla 7-2 y en las Figuras 7-1 y 7-2 se definen e ilustran algunos conceptos y herramientas usados en epidemiología. El estudio epidemiológico descriptivo más usado en epidemiología de las enfermedades infecciosas es el estudio de brotes epidémicos, cuyas etapas se resumen en la Tabla 7-3.
7 - l os VIRUS Y
LA COMUNIDAD
Estudios epidemiológicos analíticos Investigan las causas de las enfermedades a nivel poblacional o individual, entendiendo que estas no ocurren simplemente por azar, sino que son el resultado de procesos en los que interactúan características o condiciones de los sujetos, del ambiente y de los agentes infecciosos. El estudio se inicia con una pregunta de investigación seguida de una hipótesis. Para responderla se pueden seguir estrategias observacionales o intervenir sobre los sujetos o el medio. Por razones éticas, la mayoría de los estudios epidemiológicos son de observación. En estos, las exposiciones o las características de los sujetos no son manipuladas por el investigador, que registra los fenómenos en sus condiciones naturales de ocurrencia, de cambios relacionados unos con otros, tal como se presentan en la vida real. El arte de la epidemiología consiste en reconstruir conceptualmente cuál habría sido el desenlace de un sujeto si no hubiera estado expuesto, observando a otro sujeto similar, pero que no se expuso al agente. Este proceso es altamente susceptible de errores y sesgos , por lo que es necesario seguir criterios explícitos para asignar causalidad a las observaciones de un estudio particular. A continuación se describen brevemente las características centrales de los principales diseños de epidemiología analítica. Estudios observacionales
Estudios de corte transversal o de prevalencia . Conceptualmente es un diseño simple, pues apunta a obtener una muestra de la población (o estudiar la población completa, como en el censo) y medir en ella simultáneamente ciertas características de los sujetos y de su medio y la condición de salud (nivel de anticuerpos, ADN viral , lesiones cutáneas u otras). Se expresan como porcentaje de positividad en el grupo total y en cada subgrupo que se haya estudiado, como por ejemplo prevalencia en hombres versus mujeres, en niños versus adultos,
Tabla 7-1. Clasificación de los estudios epidemiológicos l. Estudios epidemiológicos descriptivos Individuales: caracterización de series de casos Poblacionales:ta sas de ocurrencia por persona, tiempo, lugar, circunstancias; tendencias espacial y tempora l 11. Estudios epidemiológicos analíticos A. Observacionales
Estudios de individuos 1. Transversa les o de prevalencia 2. Caso-contro l: incidente o prevalente 3. Cohorte: prospectiva o retrospectiva Estudios de grupos o comunidades 4. Ecológ icos de correlación y series de tiempo B. De intervención
.Estudios en individuos 1. Ensayos clínicos en sujetos con el proceso patológ ico 2. Intervenciones preventivas en sujetos sa nos Estudios en grupos o comunidades 3. Ensayos o intervenciones comunitarias o de campo
67
ViROLOGÍA ClÍNICA
Tabla 7-2. Definiciones operativas en epidemiología
Endemia
Infección presente constantemente, en un nivel significativo. Ej.: herpes simplex, virus papiloma humano, resfrío común, hepatitis B.
Epidemia
Aumento "inusual" de casos en una comunidad. El concepto de inusual es arbitrario y relativo: tres casos de poliomielitis o de Ébola pueden significar epidemia, mientras que cien casos de influenza en un país no lo constituyen. Ej.: sarampión, influenza, dengue, fiebre amarilla.
Pandemia
Epidemia que afecta simultáneamente a varios continentes. Ej.: influenza H1 N1 2009, SARS, VIH.
Emergencia y reemergencia
Aparición de nuevos agentes patógenos o resurgimiento de antiguos aparentemente controlados (Ej.: SIDA, fiebre amarilla, dengue). Afecciones antiguas cuyo reciente diagnóstico las ha puesto en evidencia, como hantavirus (Capítulo 23: Virus emergentes y reemergentes).
Incidencia
Número de casos nuevos detectados en un período (un año, una semana), dividido por la población del lugar determinado y multiplicado por un amplificador. La incidencia es el resultado de la interacción del agente con la susceptibilidad de la población, la transmisibilidad de la infección, y de la relación entre infección aparente y subclínica (Figura 7-1 ).
Tasa de ataque
Tasa de incidencia en un período breve que se usa para enfermedades agudas de corta duración (Figura 7-2).
Prevalencia
Número de infecciones específicas (clínicas o subclínicas) detectadas en un momento determinado, dividido por la población del lugar y multiplicado por un amplificador. Se usa para procesos crónicos o estados inmunitarios y para vigilar algunas infecciones (Ej.: seroprevalencia de anticuerpos anti-sarampión o hepatitis B en un país, portación de virus papiloma humano, vigilancia de VIH) (Figura 7-1 ).
Mortalidad
Número de muertes de una enfermedad ocurridas en un período, dividido por la población del lugar determinado y multiplicado por un amplificador. Representa el riesgo de morir por esa condición en esa comunidad. Ej.: la mortalidad por influenza estacional fue en Chile de 0,89 y 0,21 por 100.000 habitantes en 1999 y 2000, respectivamente.
Letalidad
Número de muertes de una enfermedad ocurridas en un período, dividido por el total de casos de esa enfermedad ocurridos en ese período; se puede expresar como porcentaje. Es un índice de la gravedad o severidad clínica. Ej.: el hantavirus tiene una letalidad del 50%, y la influenza AswH1N1 del O, 1% al 2%.
Tabla 7-3. Los diez pasos de una investigación de un brote epidémico
1
Determinar la existencia de la epidemia
2
Confirmar el diagnóstico
3
Definir el caso y contar los casos
4
Orientar los datos en términos de tiempo, lugar y persona
5
Determinar quién está en riesgo de enfermarse
6
Desarrollar una hipótesis explicando la exposición específica que causó la enfermedad y probarla mediante métodos estadísticos apropiados
7
Comparar la hipótesis con los hechos establecidos
8
Planificar un estudio sistemático
9
Preparar un informe escrito
1O
Ejecutar las medidas de prevención y control .
Fuente: Gregg M, New York Oxford Unive rsity Press, 2002.
SUSCEPTIBLES INCIDENCIA Y PREVALENCIA
INCIDENCIA INFECTADOS X CaSOS clínicos
X
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lOO 90 80
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-------
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70
J
60 50 40 30 20
10
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~(f J
Tasa de ataque Figura 7-1. Presencia de una infección en una población determinada en un tiempo (incidencia) o momento (prevalencia) delimitados.
68
-f ]-
J-=-=-==Población total
Susceptibles
Infectados
Enfermos
Figura 7-2. La incidencia o tasa de ataque depende de la interacción de factores inherentes al viru s (proporción infectados/enfermos) y a la población (susceptibilidad).
C APÍTULO
en vacunados versus no vacunados. La principal dificultad de este diseño es la obtención de una muestra representativa de la población de base. Los estudios sera-epidemiológicos son ejemplos de este diseño. La determinación de niveles de anticuerpos permite valorar la susceptibilidad e inmunidad de una población a un agente, pues la presencia de anticuerpos de clase lgG corresponde generalmente a infecciones o vacunaciones anteriores (seroprevalencia). Por otro lado, la determinación de lgM permite diagnosticar infecciones recientes y podría considerarse un estudio de seroincidencia.
Estudios longitudinales caso-control incidente o prevalente . En este diseño el estudio comienza siempre con la identificación de los casos de una enfermedad. Pueden haber sido diagnosticados en el pasado (casos prevalentes) o que se diagnosticarán en el futuro y que se irán ingresando al estudio a medida que ocurran (casos incidentes). Además de los casos , el diseño considera la identificación de un grupo de comparación o de contraste (controles), que se espera represente a la población de origen de los casos. La definición , identificación y selección del grupo de control es el aspecto más crítico de este diseño y es en él donde se cometen los mayores errores. Una vez identificados los casos y los controles , ambos son sometidos a un examen para determinar la presencia de los factores de riesgo de interés. Es fundamental que ambos grupos sean examinados con los mismos instrumentos, en las mismas condiciones y con igual acuciosidad . El resultado del estudio es el contraste en la frecuencia del factor en estudio en casos y en controles . Este contraste clásicamente se expresa como una razón de riesgo llamada Odds Ratio o desigualdad relativa (Tabla 7 -4) . Los estudios de casos y controles se usan frecuentemente para identificar los agentes causales en brotes de intoxicación alimentaria. Por ejemplo, en un episodio colectivo de diarrea entre los asistentes a una fiesta , los "casos" corresponden a todas las personas que desarrollaron los síntomas en las 48 horas siguientes a la reunión; los "controles" consisten en una muestra aleatoria de los asistentes que estuvieron sin síntomas hasta 24 horas después de la fiesta. En ambos grupos se hace una encuesta alimentaria para determinar qué alimen-
7 - l os
VIRUS Y LA COMUNIDAD
tos consumieron y en lo posible, un estudio microbiológico. El contraste entre casos y controles permitirá incriminar al alimento que se haya consumido de modo muy desigual , con gran exceso entre los enfermos. Se consideran estudios longitudinales porque se sigue la trayectoria desde el caso y el control hasta la causa, en contraste con los estudios transversales o de prevalencia, en que enfermedad y exposición se miden al mismo tiempo.
Estudios longitudinales de cohorte prospectivos o retrospectivos (histórica) . El estudio de cohorte siempre comienza por identificar la exposición antes de que ocurra la enfermedad . Lo más clásico es que la identificación de la cohorte sea prospectiva, es decir, que el investigador identifique un grupo de personas expuestas y a partir de ese momento, las siga en el tiempo para medir la ocurrencia de un efecto. También se puede hacer una cohorte retrospectiva identificando una cohorte que haya estado expuesta en el pasado y examinarla para determinar si desarrolló la enfermedad . Un ejemplo de cohorte prospectiva, es la cohorte de Famingham , pueblo de los EE.UU. que se ha seguido desde los años cincuenta, registrando sus hábitos de vida para luego medir cómo afectan la ocurrencia de enfermedades cardiovasculares y diabetes. Un ejemplo de estudio de cohorte retrospectiva sería iniciar hoy un estudio que identifica a todas las personas que recibieron la vacuna antiinfluenza en 1976 en los EE.UU. - que se asoció a un aumento de cuadros de Guillain-Barré- y que determine la ocurrencia de enfermedades neurológicas en los treinta años siguientes. Los estudios de cohorte son considerados por algunos como el par.adigma de los estudios epidemiológicos, puesto que cumplen con el criterio de causalidad principal -que algunos consideran el único- en el sentido de que la exposición ocurre antes que el efecto. Por ello, este tipo de estudio permite medir la incidencia de la enfermedad en expuestos y no expuestos y calcular riesgos relativos de la exposición.
Estudios de intervención o experimentales Lo fundamental en estos diseños es que el investigador controla y administra la exposición y mide sus resultados. Frecuen-
Tabla 7-4. Tabla 2 x 2 o tetracórica
Exposición
Enfermos
Sanos
Total
Sí No
a e
b d
a+ b e+ d
Total
a+ c
b+d
a +b +c + d
n 1: tota l expuestos n2: total de no expuestos
a = enfermos expuestos b = sanos expuestos e = enfermos no expuestos d =sanos no expuestos
Odds de exposición en casos= a /e; Odds de exposición en sanos= b/ d; Odds Ratio .(desigualdad relativa o razón de disparidad) de exposición OR: a/c : b/ d= ad/ bd Tasa de incidencia en expuestos (TI exp) =a 1 n 1Ta sa de Incidencia en no expuestos (TI no exp)= e 1 n2 Riesgo relativo de la exposición RR: TI exp/TI no exp Tasa de prevalencia en expuestos (TP exp) =a 1 n 1 Ta sa de prevalencia no expuestos (TP no exp)= e 1 n2 Razón de ta sas de prevalencia (PRR) TP exp/TP no exp
69
VIROLOGÍA CLÍNICA
temente, un grupo de comparación no recibe la intervención -recibe un placebo u otra intervención- y la asignación de la intervención o el placebo es aleatoria. Estos estudios son siempre longitudinales y prospectivos. Cuando son ciegos y aleatorios se llaman ensayos clínicos randomizados y son el paradigma de la investigación clínica. En los estudios de intervención la asignación puede ser individual o colectiva. A su vez, pueden ser ensayos preventivos (vacunas, medidas sanitarias, etc.), diagnósticos o terapéuticos. Ensayo clínico randomizado . Generalmente tratan de comparar intervenciones diagnósticas o curativas y se realizan en pacientes. Consisten en desarrollar un protocolo prospectivo con grupos de pacientes comparables en su situación basal, los que recibirán el tratamiento o el placebo mediante un sistema de asignación aleatorio y ciego (el paciente no sabe lo que le correspondió) o doble ciego (el médico tampoco sabe lo que recibió su paciente). Los ejemplos son abundantes en la práctica clínica en la evaluación de nuevos medicamentos, nuevos test diagnósticos o nuevas intervenciones. Ensayos preventivos . Son similares a los ensayos clínicos randomizados en su estructura, dirección y diseño. La principal diferencia es que se trata de individuos sanos en los que se intenta prevenir la ocurrencia de un evento. Lo más frecuente en el área de la virología son los ensayos clínicos de vacunas, que generalmente requieren de un número mayor de sujetos seguidos por más tiempo para demostrar la eficacia preventiva. Una excepción son los estudios de inmunogenicidad, en los que sólo se determina seroconversión, por lo que pueden requerir menos tiempo y menos sujetos. Estudios en conglomerados o ensayos de campo . A diferencia de los· anteriores, en estos estudios la unidad de intervención es un grupo de personas, sea un curso, un colegio, una comunidad o una ciudad, a la que se le administra la intervención y se la compara consigo misma preintervención o con un grupo o comunidad equivalente que se ha dejado como control. A veces la exposición no es controlada por el investigador, sino que ocurre por accidente o por una causa natural ; se trata de los cuasi experimentos (Ej. : exposición accidental a un virus por contaminación del agua, aire o alimentos o por su manipulación en el laboratorio o por contacto con infectados, como el personal de salud). Fases de los estudios de intervención . Los estudios de intervención constan de varias fases que describen y evalúan el producto. El desarrollo de un producto se inicia con los estudios preclínicos de laboratorio (in vitro o in vivo en animales), donde más que eficacia se busca medir seguridad. En esta
fase de investigación animal se experimentan diversas dosis y se analizan los efectos correspondientes. Una vez demostrada con éxito la eficacia y seguridad en animales (fase preclínica) , se continúa con estudios clínicos en humanos de Fase 1 (tolerancia o seguridad), en un pequeño grupo de individuos, habitualmente voluntarios sanos (1 O a 20), controlados en unidades de investigación con acceso a atención médica en caso de reacciones adversas o afecciones . médicas inesperadas. En la Fase 11 (farmacocinética y/o inmunogenicidad) se estudia un número mayor de pacientes (Ej :. entre 30 y 200) en un ambiente clínico controlado evaluando dosis, tolerancia y efecto (inmunogenicidad); incluso se puede evaluar inicialmente la eficacia, en lo que se ha llamado fase lib. Si los resultados son favorables y se han definido las dosis, se continúa con la Fase 111 (eficacia), que comprende un mayor número de individuos -enfermos o expuestos al riesgo, con grupos controles- para valorar la eficacia de la intervención. La Fase IV (vigilancia post comercial) corresponde a la vigilancia del producto en su uso clínico masivo habitual, luego de la licencia para uso otorgada por la autoridad sanitaria pertinente (Ej. : evaluación de campaña masiva de vacunación contra rubéola). El efecto del producto bajo condiciones habituales de uso se denomina efectividad, en contraste con la eficacia del producto bajo condiciones ideales de uso (Tabla 7-5). Vigilancia epidemiológica
Es un sistema de información que comprende un registro de datos y una recolección de muestras sistemáticas de casos con una patología definida. El sistema de registro y de muestreo, así como las estrategias de análisis y difusión, están bien establecidos e incluyen señales de alarma para detectar precozmente comportamientos inesperados de la enfermedad bajo vigilancia. El seguimiento de las epidemias de influenza en el mundo implantado por la OMS representa un magnífico modelo de vigilancia.
METODOLOGÍA EPIDEMIOLÓGICA La metodología empleada en los estudios epidemiológicos ha progresado gracias al desarrollo conceptual de la disciplina y al progreso y accesibilidad de la computación, que ha permitido construir modelos analíticos de las enfermedades incluyendo datos poblacionales, individuales y moleculares. Sin embargo, para obtener modelos válidos es fundamental la calidad de la información que se recoge. Al respecto, se pueden establecer
Tabla 7-5. Fases de los estudios de intervención en seres humanos
Fase 1(tol erancia o seguridad)
determina r "dosis seguras" en unos pocos sujetos sa nos
Fase 11 (inmunogenicidad)
determinar la seguridad y la relación dosis-respuesta en un número mayor de personas, e inicialmente valora r la eficacia (fase /lb)
Fase 111 (efi cacia)
estudios clínicos para determinar eficacia y efectos adversos más infrecuentes, usa ndo un gran número de individuos expuestos al riesgo, grupos controles y sistemas de evaluación ciega
Fase IV (vigilancia poslicencia comercia l y efectividad)
estudio de eficacia y de detección de efectos adversos a través de estudios epidemiológicos o vigilancia prospectiva de la intervención, en una población mayor, en condiciones no experimentales. Ej.: ensayos de nuevos esquemas (dosis, edades) de administración de vacunas ya aprobadas
--·70
C APÍTULO
cinco grupos de acciones fundamentales en un estudio epidemiológico: • Buena recolección de muestras y registro de datos y contar con un sistema computacional de procesamiento de datos rápido y confiable. • Desde el punto de vista clínico, una adecuada definición de caso sospechoso o confirmado para iniciar el estudio del caso y su entorno. Los síndromes y casos subclínicos dificultan el cumplimiento de esta meta. • El estudio de laboratorio debe al menos confirmar el diagnóstico por metódicas universalmente aceptadas, que en general se basan en la detección del agente o en la documentación de la respuesta inmune (serología). Sin embargo, en la medida que se avance en la caracterización del agente -tipo, subtipo, biotipo, serogrupo, genotipo-, se puede obtener nueva información. Sus resultados y aplicabilidad deben analizarse en función de la biodiversidad de agentes infecciosos, lo que es resorte de la epidemiología molecular. • El análisis y la interpretación de los hallazgos debe disponer de un marco conceptual actualizado y completo. • Comunicación de los resultados. Por el impacto social que suelen tener los resultados de estudios epidemiológicos, es fundamental determinar a priori la forma de reportarlos.
Análisis de datos epidemiológicos Así como en los estudios descriptivos la principal medida epidemiológica es la tasa, en los estudios analíticos la principal herramienta de análisis es la tabla 2x2 o tabla tetracórica. En ella se vacían los datos para hacer los primeros acercamientos a los resultados. Clásicamente, en la primera columna de la tabla se registran los casos enfermos y en la segunda los sanos. La primera fila corresponde a los expuestos y la segunda a los no expuestos. La tabla consta de cuatro casil las con las medidas epidemiológicas, que se obtendrán según el tipo de diseño que se haya aplicado (Tabla 7-4). Clásicamente, el estudio de casos y controles permite obtener odds y odds ratio , en tanto el estudio de cohorte muestra tasas de incidencia y riesgo relativo. Los estudios de prevalencia tienen exactamente la misma estructura del estudio de incidencia, pero se interpretan como tasas de prevalencias y razones de prevalencia. En estudios de cohortes "el riesgo relativo" compara la proporción de infecciones o enfermedades en personas expuestas versus no expuestas al agente; en estudios caso-control este riesgo relativo se es-
7-
L OS VIRUS Y LA COMUNIDAD
tima mediante los odds ratio . Un aumento del riesgo relativo o del odds ratio mayor de 1 indica que hay mayor riesgo de enfermedad . La misma estrategia de uso de la tabla 2x2 sirve para analizar el resultado de exámenes de laboratorio (Tabla 7-6) . Para esos efectos se consideran las siguientes definiciones: Sensibilidad: proporción de personas realmente enfermas que se identifican como tales por el test. Es una medida de la probabilidad de identificar correctamente a un caso, o la probabilidad de que un caso sea correctamente detectado por el test (sinónimo: tasa de verdaderos positivos) . Especificidad : proporción de verdaderamente no enfermos identificados como tales por el test. Mide la probabilidad de identificar correctamente a los no enfermos (sinónimo: tasa de verdaderos negativos). Valor predictivo positivo : proporción de personas con un test positivo que tienen la enfermedad. Mide la probabilidad de que una persona con un test positivo tenga la enfermedad. Es fácilmente afectado por la prevalencia de la enfermedad en la población y por la sensibilidad del test. Valor predictivo negativo: proporción de personas con un test negativo que no tiene la enfermedad; mide la probabilidad de que un paciente con un test negativo no tenga la enfermedad.
El estudio de las asociaciones de factores causales de una infección se puede analizar estadísticamente considerando cada factor independientemente o en conjunto (análisis de regresión multivariado). Históricamente se ha buscado la "significación estadística" de un resultado considerando que existe cuando el hecho ocurre menos de una vez en veinte ocasiones (p < 0,05), que es lo asignable al azar; esta cifra depende del tamaño de la muestra y de la potencia de la asociación entre el factor analizado y el resultado. Así, estudios con un gran número de casos pueden dar resultados estadísticamente significativos con baja asociación causa efecto (riesgo relativos entre 1 y 2) y otros estudios, con un escaso número de individuos, no logran mostrar significación a pesar de mostrar una fuerte asociación (riesgo relativo u odd ratio > 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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Fuente: Anuario enfermedades de denuncia obligatoria. Ministerio de Sa lud, Chile.
A. Incidencia de poliomielitis en Chile: 1941-1975
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B. Incidencia de rubéola en Chile: 1980-1998
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Vacuna
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1880
1882
1884
1886
1888 Años
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
C. Incidencia de parotiditis en Chile: 1970-2006
Figura 7-3. Efecto en la incidencia en Chile de la vacuna de tres infecciones vira les: poliomielitis (A), rubéola (B) y parotiditi s (C).
73
VIROLOGIA CLINICA
Igualmente, la definición del número de casos necesario para considerar la epidemia varía según la historia epidemiológica de la población.
INFECCIONES INTRAHOSPITALARIAS O NOSOCOMIALES Son las infecciones adquiridas durante la estadía en un hospital o recinto equivalente. Se definen como tal si aparecen después del plazo correspondiente al período de incubación de la infección viral en el individuo hospitalizado o en personas dadas de alta en su domicilio antes de ese plazo. En infecciones sintomáticas con claros antecedentes de contacto (varicela, sarampión), el diagnóstico puede ser fácil, lo que no ocurre cuando la fuente de contagio corresponde a casos subclínicos. Muchas infecciones nosocomiales agudas pasan desapercibidas porque pueden ser asintomáticas, como las hepatitis. Además, las infecciones persistentes crónicas o latentes pueden reactivarse y manifestarse en cualquier momento, y por azar hacerlo durante una hospitalización, sin que correspondan a infección nosocomial. De igual forma, por error podrían considerarse como intrahospitalarias algunas infecciones adquiridas por trasplantes de órganos, debido a virus presentes en los donantes (Ej.: CMV). En consecuencia, si bien la definición de infección intrahospitalaria es habitualmente clínica, el apoyo de laboratorio es indispensable para demqstrar que el individuo no portaba el agente al momento de su ingreso, lo que raramente se cumple. La duración del período de incubación -de longitud variable y dependiente de cada virus-, también puede dificultar la asignación del carácter de nosocomial a una infección. Muchas ·condiciones propician la generación de infecciones nosocomiales, como el continuo recambio de personal médico, paramédico y de enfermos; las salas grandes de hospitalización con varias camas; la espera en lugares comunes mientras se practican procedimientos (rayos, endoscopias, etc.); el uso creciente de instrumental de difícil esterilización (endoscopios, respiradores); situaciones de emergencia, en las que suelen relajarse las medidas de bioseguridad; la presencia creciente de individuos inmunosuprimidos, más susceptibles al contagio; el personal de salud y familiares que visitan a los enfermos con infecciones subclínicas, en incubación o infecciones leves (Ej.: virosis respiratorias), especialmente durante brotes epidémicos regionales (Ej.: virus influenzas y parainfluenzas, VRS, adenovirus), etcétera.
Fuentes de infección nosocomial Son habitualmente exógenas al paciente, provenientes del ambiente hospitalario, como agua, alimentos, aire, agujas, equipos, ropas e infecciones cruzadas de otros enfermos, del personal médico o auxiliar y de visitas. La fuente más común es la presencia de otro enfermo con la patología manifiesta (rotavirus, VRS, varicela, adenovirus) o en incubación (adenovirus, rotavirus, sarampión). Debe considerarse el carácter de endógeno de una fuente -como ocurre en reactivaciones de infecciones latentes (herpes simplex, CMV, VEB y otros) secundarias a trasplantes y tratamientos inmunosupresores-, aunque estas infecciones no sean consecuencia del contagio durante la estadía hospitalaria.
Medidas de control La prevención se basa fundamentalmente en la observación de medidas de bioseguridad, especialmente las que permiten controlar la difusión de las infecciones cruzadas. La hospitalización representa en sí un riesgo de infección nosocomial y debe evitarse organizando en forma óptima la atención ambulatoria (exámenes, procedimientos diagnósticos, cirugía menor, etc.), incluso desarrollando sistemas de hospitalizaciones abreviadas para hidratación en casos de diarrea, monitorización de infecciones respiratorias, etc. Las medidas de control varían desde el simple lavado de manos con jabón corriente y técnicas de contagio respiratorio o entérico, hasta el aislamiento en pieza individual, dependiendo de las condiciones. Las unidades de cuidado intensivo son de especial riesgo en este sentido, porque conjugan factores tales como enfermos graves, a veces inmunosuprimidos, muchos procedimientos invasivos y personal asistencial en permanente rotación (Tabla 7-8) .
Agentes virales causantes de infecciones intrahospitalarias La alta transmisibilidad de algunos virus los hace potenciales generadores de infección hospitalaria, dados el ambiente cerrado y la mayor carga de excreción viral de los pacientes hospitalizados graves (Ej.: adenovirus). Entre los virus respiratorios, el contagio más frecuente es de VRS, aunque no generan infecciones más graves. Se observan ocasionalmente infecciones nosocomiales por influenza y parainfluenza, pero la más temida es por adenovirus. En efecto, se han detectado infecciones nosocomiales por adenovirus severas, con una letalidad del20% y alta incidencia de
Tabla 7-8. Factores a considerar en la patogenia y control de las infecciones intrahospitalarias
• • • • • • • • •
--·74
Limpieza, aseo y desinfección de salas, camas, instrumental, etc. Observación de normas de bioseguridad por el personal médico, para médico, familiares y visitas Abreviar la hospitalización: diagnóstico específico y alta precoz Transmisibilidéid de los virus: virus sarampión, varicela-zóster y rotavirus son contagiosos Epidemias de virus respiratorios, exantemáticos y otros en la comunidad: se recomienda aislamientos en cohortes o individualmente; uso de técnicas ae diagnóstico rápido Implementar aislamiento es salas individuales: la separación de camas de 1 m dentro de una sala es insuficiente Diagnóstico de laboratorio específico de ingreso: viru s respiratorios, rotavirus Evaluación del estado de inmunidad y susceptibilidad: aislamiento individual inicial; antecedentes de vacunaciones habituales en el país Edad: los extremos de la vida son de mayor riesgo
CAPÍTULO
7 - l os VIRUS Y
LA COMUNIDAD
secuelas pulmonares; el factor de enfermedad previa es importante. El adenovirus 7, genotipo h, se ha asociado a brotes intrahospitalarios graves en servicios pediátricos en el cono sur de Sudamérica.
Un ejemplo típico es la comunicación social y educación para la salud, crear áreas de esparcimiento y deportes, promover la distribución y comercio de alimentos saludables, y disminuir la exposición a contaminantes ambientales o humo de tabaco.
En los virus entéricos destaca el rotavirus como el principal agente de infección nosocomial en salas de lactantes y recién nacidos, que afortunadamente no provocan cuadros graves, por lo que el alta precoz es la medida más recomendada.
Prevención primaria: se trata de evitar el contacto de las personas con los factores de riesgo o de evitar la penetración y el desarrollo del agente causal. Ej.: inmunizaciones o uso de preservativo.
Entre los virus que producen exantemas, el sarampión y la varicela destacan por su alta contagiosidad. Afortunadamente, ambas virosis son predominantemente clínicas, por lo que se simplifica el diagnóstico y el manejo. La vacunación contra el sarampión ha controlado su difusión, e incluso se ha usado en contactos de menos de cinco días, evitando la enfermedad . Para la varicela se dispone de aciclovir, que rápidamente disminuye los síntomas y la excreción viral.
Prevención secundaria: evitar el desarrollo de la enfermedad clínica una vez que el agente causal ya entró en la comunidad . Ej.: tamizaje para detectar lesiones precancerosas, examen de virus papiloma u otros.
La vía de transmisión parenteral puede representar riesgo de hepatitis y VIH, por lo que se han implementado medidas de bioseguridad sólidas en los servicios de salud, así como sistemas eficientes de diagnóstico en bancos de sangre.
MEDIDAS DE CONTROL Las medidas de control pueden ser individuales o colectivas y dirigirse contra el agente, el hospedero y/o el ambiente. Algunas de las estrategias o herramientas incluyen la educación para promover hábitos y conductas apropiadas, sistemas de alcantarillado y agua potable, conservación y/o modificaciones del medio ambiente, control de vectores, uso de vacunas y quimioprofilaxis. Convencionalmente, las estrategias de prevención se clasifican en cinco niveles. Promoción de la salud: busca aumentar la salud de las personas para lograr su máximo desarrollo físico, intelectual y social. De este modo se enfrentan mejor las enfermedades.
Prevención terciaria: consiste en prevenir la invalidez y controlar el daño mediante la detección precoz y el tratamiento oportuno de la enfermedad. En este nivel, o en un quinto nivel, se puede incluir la rehabilitación. A continuación se mencionan algunas estrategias de control de infecciones virales de uso frecuente (Tabla 7-9). Individuales. La higiene es fundamental : lo más sencillo y eficaz parece ser el lavado de manos. La conducta personal es relevante en las infecciones de transmisión sexual. El aislamiento individual del enfermo puede ser una medida efectiva en infecciones transmitidas por vía respiratoria. La vacunación es en muchas ocasiones la medida más eficiente. Para muchos agentes virales (VIH) no ha sido posible desarrollar vacunas, por lo que evitar el contagio es la medida ideal. Comunitarias. Las medidas sanitarias de adecuada disposición de excretas y acceso a agua potable son esenciales. También la calidad de las viviendas en cuanto a espacio, ventilación y aislamiento disminuyen la transmisión intradomiciliaria. Para las infecciones transmitidas por animales, las medidas más importantes son la higiene en su crianza y alimentación. La vacunación masiva disminuye la circulación del patógeno, por lo que podría reducir el riesgo de infección.
Tabla 7-9. Estrategias de control de algunos agentes virales
Vacunación
poliomielitis, sarampión, rubéola, parotiditis, hepatitis A y B, influenza, rabia, varicela, rotavirus, etc.
Ambiente
agua potable, alcantarillado, control de alimentos; control de vectores (mosquitos, moscas, roedores, perros, murciélagos, etc.)
Educación
información, formación de hábitos y conductas apropiadas
Quimioprofilaxis
palivizumab en VRS, oseltamivir en influenza
Inmunidad pa siva
gammaglobulina común e hiperinmunes
Bioseguridad
lavado de manos, guantes, mascarillas; uso de material desechable, cámaras de bioseguridad en laboratorios, etc.
Antivirales
virus herpes, influenza, VIH/ SIDA, hepatitis B-C
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75
V IROLOGÍA CLÍNICA
HECHOS DESTACADOS • La epidemiología estudia las enfermedades de las poblaciones. • Hay tres tipos de estudios epidemiológicos: (1) descriptivos, que califican y cuantifican la forma de presentación de las enférmedades (incidencia, prevalencia, tasas de mortalidad , etc.); (2) analíticos, que buscan establecer las causas de las enfermedades mediante estudios de corte transversal , retrospectivos y prospectivos caso-control, seroprevalencia, y de cohorte (3) intervencional-experimental , que plantea ensayos clínicos para evaluar drogas, vacunas y otros tipos de intervención. • En los estudios analíticos se usa la tabla de 2x2 para evaluar las tasas de incidencia y riesgos relativos, así como la sensibilidad, especificidad y otros atributos de medios diagnósticos. • La epidemiología detecta y confirma específicamente la patología que afecta a una población , describe sus tendencias, propone medidas de control y las evalúa. • La epidemiología opera recolectando muestras y datos, registrándolos y procesándolos con ayuda de laboratorio específico, definiendo casos sospechosos y confirmados, recomendando y adoptando las medidas de control, y evaluando los resultados . • Muchos factores -dependientes del virus, del hospedero y del ambiente-- condicionan la forma de presentación de las virosis en una comunidad. Por ejemplo, la estabilidad del virus en el ambiente, los mecanismos de transmisión y la existencia de reservorios animales son definitorios en el riesgo de contagio. • Entre las infecciones intrahospitalarias merecen especial atención las producidas por contagio desde otros enfermos, personal médico y paramédico y visitas. El laboratorio específico es necesario para definir la condición de infección nosocomial. • La medida de .control más eficiente es la vacunación. Las medidas de control sanitario -agua potable y alcantarillado- son más efectivas que las de control ambiental (control de insectos, aves, etc.). La eficacia de la educación es variable. • La evaluación final más significativa son los estudios de efectividad, en que se evalúan las intervenciones sanitarias en las condiciones de vida real a través de la vigilancia epidemiológica.
--76
CAPÍTU LO 8
Diagnóstico viral Marcela Ferrés
Contenido Toma de muestra 78 ------------------------------.-----------------------------------------------Métodos de diagnóstico 80 Diagnóstico rápido 80 lnmunoanálisis Detección de ácidos nucleicos Microscopia electrónica Diagnóstico clásico
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Aislamiento viral
--------~~rolo~~-----------------------------------------------------------------
1diagnóstico de laboratorio de las infecciones virales y su aplicación en la práctica médica se remonta hacia fines de los años 1940, cuando se comenzaron a usar cultivos celulares para el crecimiento de virus patógenos.
E
Los cultivos celulares, que fueron por mucho tiempo la técnica cardinal de la virología clínica, se complementaron con el uso de los anticuerpos monoclonales en el año 1980. La producción de estos reactivos impulsó el diagnóstico rápido a través de la búsqueda de los antígenos virales del virus sospechoso, usándolos directamente sobre la muestra del paciente o sobre células con pocas horas de infección y que no mostraban alteraciones a la microscopia de luz. Posteriormente, gracias al desarrollo de la biología molecular y en particular de la técnica de reacción de polimerasa en cadena (1985), se aceleró definitivamente el diagnóstico virológico y comenzó a formar parte de los recursos habituales para el esclarecimiento de la causa de una enfermedad infecciosa. Estos avances en biotecnología han facilitado la caracterización de cepas virales, herramienta fundamental en la epidemiología de las enfermedades infecciosas. El progreso alcanzado no sólo representa una mejoría en la sensibilidad de las técnicas , sino también de la rapidez en la obtención de resultados y en consecuencia, un beneficio directo a los pacientes, especialmente para la creciente población de pacientes con depresión inmunológica cuya sobrevida está asociada a múltiples eventos infecciosos virales que se deben diagnosticar, monitorizar y tratar. En muchas circunstancias el diagnóstico clínico basado en los síntomas y signos puede ser suficiente, como en el sarampión, la hepatitis, la varicela, el herpes zóster, etc. Sin embargo, cada día se observa con mayor frecuencia la asociación de un virus con diversos cuadros clínicos y la aparición de síndromes clínicos causados por más de un agente. El manejo de casos graves, a veces asociados a inmunodepresión , representa un gran desafío. En todas estas situaciones, tanto clínicas como
epidemiológicas, es indispensable el estudio específico de laboratorio virológico. Para solicitar un examen virológico se debe considerar el análisis de los siguientes aspectos del paciente: su historia clínica, edad , antecedentes de enfermedades de base; el contexto epidemiológico relativo a contactos cercanos y de la zona geográfica; el uso previo de vacunas, y los elementos del examen físico que orienten al virus que se pueda investigar. Debe revisarse también la patogenia de la infección viral , el período de incubación, los sitios de excreción y la duración de la misma, así como los órganos blanco del virus que se estudia. El examen debe escogerse atendiendo a los que ofrezcan mejor rendimiento, rapidez en la respuesta y menor costo. Importante es también conocer la información que entrega cada examen y sus limitaciones. De esta manera, la interpretación y conclusión final son productos de un trabajo profesional multidisciplinario más que de una cifra aportada por una moderna máquina automatizada (Tabla 8-1 ). El diagnóstico virológico comprende la detección e identificación del agente etiológico de una infección viral -ya sea clínica o inaparente- y/o de la respuesta inmune específica del huésped. Un ejemplo de la integración de estos conceptos sería la hospitalización de un niño con fiebre y exantema que proviene de un país extranjero, donde en los últimos meses se han confirmado casos de sarampión, y el niño no ha recibido la vacuna trivírica (sarampión, rubéola y parotiditis) al año de vida. Si los síntomas y signos clínicos sugieren sarampión se debe actuar en consecuencia, dada la trascendencia tanto para el paciente como para la comunidad de la confirmación del diagnóstico. Se debe solicitar un examen de lgM específica para el virus, que hecho rápidamente resulta positivo. Con este resultado se corrobora el diagnóstico propuesto, la indicación de aislamiento respiratorio para evitar contagios intrahospitalarios y se monitoriza al niño por eventuales complicaciones propias
77
VIROLOGÍA CLÍNICA
Tabla 8-1 . Contribuciones del diagnóstico virológico al manejo del problema en el paciente y en la comunidad
Ejemplos
Contribución Diagnóstico oportuno de una enfermedad que tiene tratamiento antiviral
~
Encefalitis herpética y uso precoz de aciclovir mejora el pronóstico Detección de CMV en sangre en un paciente trasplantado y sintomático marca el inicio de terapia con ganciclovir Confirmación de una sospecha de infección por VIH en una embarazada, que obliga a iniciar tratamiento profiláctico '
Diagnóstico oportuno de una enfermedad sin tratamiento específico
En diarreas y cuadros respiratorios virales se evita el mal uso de antimicrobianos y se establece un pronóstico
Información útil para la vigilancia epidemiológica de algunos virus de importancia médica y de salud pública
Identificación de circulación de virus influenza en la comunidad; pesquisa rutinaria de virus polio en parálisis fláccida; confirmación de diagnósticos de infección por virus dengue, hantavirus, rabia; en Chile, cobertura de vacunas mediante seroprevalencia
Educación al médico, paciente y comunidad
Meningoencefalitis por enterovirus, contagio por vía ora l, prevención de transmisión con lavado de manos, pronóstico benigno en general
Piedra angular para la investigación de nuevos virus y enfermedades; definición de sero y genotipos circulantes
Virus de inmunodeficiencia humana, hantavirus, coronavirus del SARS; el análisis genético del virus influenza A,Hl Nl pandémico dio la pista de que era un virus totalmente nuevo
de la enfermedad. El caso ya notificado como sospechoso es confirmado por el servicio de epidemiología, el cual se encarga de implementar las acciones de investigación de la fuente de contagio y de identificar los expuestos para contener la diseminación a otros susceptibles.
ToMA DE MUESTRA Toma de muestras biológicas. La calidad de la muestra es crucial para el buen rendimiento del examen virológico. Es fundamental conocer con anticipación dónde está el virus sospechado en el momento de evaluar al paciente y así solicitar el fluido, secreción o tejido más representativo de la presencia del virus, o si este ya no es detectable, evaluar en qué etapa está la respuesta inmune del huésped. La disponibilidad de materiales, medios de transporte y conocimiento del procedimiento con que se debe tomar la muestra también es importante. Por ejemplo, es esencial conocer el volumen de sangre si es un niño o un adulto, el volumen ideal si la muestra solicitada es un fluido como orina, lavado broncoalveolar o líquido cefalorraquídeo, o el tamaño aproximado si la muestra es una biopsia o necropsia. De la misma manera, se deben conocer las temperaturas del almacenamiento transitorio y las condiciones (plazos y formas) de transporte al laboratorio.
Tórulas. Habitualmente se utilizan para recoger células del epitelio nasofaríngeo, lugar de replicación activa de los virus respiratorios, de los virus herpes y de los enterovirus. El fundamento del procedimiento es la recuperación de células de la piel o mucosas que contienen virus replicantes y en consecuencia, con una gran cantidad de antígenos virales que son necesarios para lograr un buen diagnóstico de virus herpes simplex, varicela zóster, virus respiratorios y otros. El material de las tórulas es generalmente dacrón o plástico, este último diseñado como un cepillo de múltiples filamentos que aumenta la superficie de contacto con el epitelio; ambos materiales no inhiben algunos pasos de la biología molecular, como sí lo hace el algodón corriente. Son de pequeñas dimensiones, lo que asegura la correcta toma de muestra, que no causa más que una molestia transitoria y ningún daño. Aspirados y lavados broncoalveolares. Habitualmente se usa una sonda fina para obtener muestras de secreciones nasofaríngeas y traqueales que corresponden al árbol respiratorio alto. Con el uso de un fibrobroncoscopio y haciendo un lavado broncoalveolar se puede obtener material representativo del compromiso respiratorio bajo.
de las infecciones virales).
Deposiciones. Se recolectan para el estudio de enterovirus, rotavirus, adenovirus entéricos, calicivirus y otros virus entéricos. Dependiendo de la enfermedad, se podría considerar también la búsqueda del virus en otros fluidos. Por ejemplo, en el estudio de una sepsis por enterovirus del recién nacido, su hallazgo tanto en sangre como en deposiciones aclara el papel patogénico de los enterovirus. Por otro lado, en el diagnóstico de diarrea por rotavirus o por virus Norwalk, basta su detección en deposiciones para asignarles un papel como agente causal.
Tipos de muestras. Los factores clave en la toma de la muestra son el sitio de la lesión y el virus presuntamente involucrado~ El diagnóstico viral de laboratorio puede ser complejo y si no es una situación rutinaria, siempre es deseable una comunicación directa con el laboratorio para decidir sobre la recolección de muestras, su forma de traslado y los rendimientos de las técnicas disponibles (Figura 8-1 y Tabla 8-2).
Sangre. Se puede utilizar la sangre total, el plasma, el suero o las células por separado. La elección de cuál de estas fracciones de la sangre se utilizará depende de la infección o enfermedad que se desee estudiar y de las características del ensayo virológico que el laboratorio dispone. Los volúmenes fluctúan en general entre los 5 y 1O mL. Se debe evitar la hemólisis de los glóbulos rojos para que no haya interferencias
Precauciones al tomar la muestra. Todos los fluidos biológicos son potencialmente infecciosos, por lo que las precauciones estándares y la disponibilidad de elementos de protección personal como guantes, pechera, delantal, mascarilla o antiparras, deben asegurar a quien toma la muestra que el procedimiento se está haciendo en forma segura (Capítulo 9: Control
--·78
C APÍTULO
8 - DIAGNÓSTICO VIRAL
PACIENTE CON PRESUNTA INFECCIÓN VIRAL
___________J_ _ _ _ _ Toma de muestra
m
Materiales
~
.
Sitio de lesión Virus sospechado
L
1
l
'--.---'
...,
..
Bioseguridad al personal"todas las muestras son potencialmente infecciosas"
Transporte muestra Verificación de condiciones de transporte
-
-----------
-------------
--
--------------
Muestra de buena calidad
INFORMEDE RESULTADO
· -· J
' '
l
...
Rápidas Inmunodiagnóstico Inmunofluorescencia ELISA Inmunocromatografía
----
Wester Blot
Técnicas de diagnóstico viro lógico
J LABORATORIO VIROLOGÍA '
Ácidos nucleicos ADN-ARN PCR tiempo real Clásicas Cultivos virales Microscopia electrónica Serología: ELISA, inhibición de hemaglutinación, neutralización
Figura 8-1. Integración de etapas del diagnóstico virológico. La recolección de una "buena muestra" no se limita sólo a la forma aséptica y amigable de tomarla, sino que ta mbién incluye las decisiones previas sobre por qué, dónde y cuándo se rea liza; cómo y adónde se traslada y cuándo se obtendrán los resultados y mediante qué técnicas. Estas alternativas deben ser acordadas en una comunicación personal entre los clínicos y los técn icos del laboratorio.
Tabla 8-2. Síndromes clínicos, tipos de muestras, materiales y precauciones del operador Síndrome clínico
Tipos de muestras
Materiales
Precauciones para el operador durante el procedimiento
Infecciones respiratorias
Células de nasofaringe (aspirado, tórula)
Tórula flexible con punta de dacrón o plástico, o sonda de aspiración, tubos con medio de transporte o tubos cónicos estériles para el aspirado Unidad refrigerante
Precauciones estándar más mascarilla, antiparras, guantes y pechera
Infecciones gastrointestinales
Deposiciones, biopsia intestinal
Idealmente un frasco estéril o limpio Con medio de transporte viral para la biopsia Unidad refrigerante
Precauciones estándar más guantes y pechera
Infecciones sistémicas
Sangre (suero, plasma o células)
Tubo sin anticoagulante para suero Tubo con EDTA para plasma o leucocitos
Precauciones estándar más guantes y antiparras
Hepatitis
Sangre, deposiciones
Tubo sin anticoagulante para suero Tubo con EDTA para plasma Frasco limpio Unidad refrigerante para transporte deposiciones
Exantemas
Células basales de lesiones Tórula flexible con punta de dacrón o plástico, medio de transporte viral o hisopado nasofaríngeo Biopsia Sangre
Medio de transporte viral Tubo sin anticoagulante para suero Tubo con EDTA para plasma o célu las
Deposiciones
Frasco limpio Unidad refrigerante
Precauciones estándar más guantes
y pechera, antiparras para la punción venosa Precauciones estándar más mascarilla (si son vesículas), antiparras, guantes y pechera
79
VIROLOGÍA CLÍNICA
en .el desarrollo de un ensayo molecular o inmunoenzimático. Para ello la sangre extraída no se debe vaciar a un tubo a través de la aguja ni se debe conservar como sangre total congelada ni refrigerada.
Líquido cefalorraquídeo (LCR). Los volúmenes de LCR siempre son limitados para los numerosos ensayos que se planifican en el estudio de una patología del SNC. Por lo tanto, es ideal disponer de un mínimo de 300 a 400 ~L para los ensayos moleculares (Ej.: herpes simplex, enterovirus, varicela zóster, citomegalovirus, virus JC, rabia, entre otros). Las cargas virales de los virus que afectan al sistema nervioso central suelen ser bajas, por lo que es fundamental hacer llegar rápidamente la muestra al laboratorio, o de lo contrario, conservar a 4 oc y no congelar a una temperatura superior a -70 oc. Especial consideración debe tenerse con los virus de genoma ARN , que se destruirán en el proceso de descongelamiento desde los -20 oc. Biopsias y tejidos. Son muestras de extraordinario valor, sobre todo en la resolución del diagnóstico diferencial de casos complejos. Por tanto, es recomendable conservar un trozo equivalente al tamaño de una lenteja en un tubo estéril sin formalina y congelarlo a -70 oc para ensayos posteriores. Conservación y transporte. Es el eslabón final de la etapa preanalítica de la toma de muestra. El objetivo de este proceso es mantener intactas y viables las células que se han recogido y que contienen virus , mantener íntegro el genoma libre en compartimentos no celulares como el plasma o los anticuerpos presentes en el suero. La temperatura a 4 oc es ideal para el transporte desde la cama del paciente al centro que procesará el examen . Esta temperatura mantiene la estabilidad de las envolturas virales y evita la destrucción del genoma ARN, que es el más lábil. Además , retarda la multiplicación de las bacterias normalmente presentes en algunos fluidos biológicos (secreción respiratoria, deposiciones y otras), que en grandes cantidades pueden dañar la integridad de la célula y el virus. Cuando una muestra se quiere conservar durante la noche porque no alcanza a ser transportada al laboratorio, es preferible mantenerla a 4 oc y no congelar a -20 oc. La descongelación es nociva para los virus, especialmente los de genoma ARN. Si se desea conservar por un tiempo mayor antes de su procesamiento final, la temperatura de conservación debe ser de -80 oc. En el caso de la sangre total, mantener a temperatura ambiente o separar el suero o el plasma y conservarlos a 4 oc.
Complementos para cumplir un buen diagnóstico. Se debe mantener una comunicación fluida entre quien solicita el examen y el laboratorio, de forma de acompañar la muestra con la información necesaria del paciente: identificación, tipo de muestra, edad, diagnóstico probable, días de evolución de la enfermedad, antecedentes de exposición al virus, uso de antivirales y otros datos de interés. Con esta información el laboratorio puede optimizar, organizar y proponer los mejores exámenes para colaborar con rapidez en el diagnóstico etiológico.
MÉTOQOS DE DIAGNÓSTICO Un virus se puede identificar mediante diferentes estrategias, tales como: • Visualización directa en un fluido corporal o tejido a través de microscopia
--•so
• Observación de los cambios morfológicos sobre los tejidos infectados • Aislamiento viral en líneas celulares o, raramente, en animales • Pesquisa de uno o más fragmentos del virus, con carácter de antígenos, a través de técnicas inmunes específicas que usan cambios de color o fluorescencia como señal amplificadora • Estudio de secuencias nucleotídicas del genoma viral , que son únicas y propias de cada virus a través del uso de la biología molecular • Estudio de la respuesta inmune adquirida mediante detección de lgM y/o lgG específica contra un virus En ocasiones basta con un examen para establecer el diagnóstico. Sin embargo, en situaciones complejas o ante pacientes especlales puede ser necesario utilizar más de un examen diagnóstico que facilite el entendimiento de la patología del paciente. Los métodos de diagnóstico virológico más usados en la actualidad se orientan a reducir los tiempos de entrega de resultados y al uso de técnicas relativamente simples que puedan ser ejecutadas en laboratorios de mediana complejidad . Por estas razones, las técnicas más ampliamente utilizadas hoy son las de inmunodiagnóstico y las de biología molecular. A continuación se describen las distintas metodologías y técnicas disponibles categorizadas en términos prácticos de acuerdo a la rapidez del proceso, haciendo especial énfasis en sus fundamentos, indicaciones, ventajas y desventajas (Tabla 8-3).
Diagnóstico rápido lnmunoanálisis Consiste en la detección de proteínas como antígenos virales o del hospedero (anticuerpos). La metodología se basa en la especificidad de la reacción antígeno-anticuerpo, que se evidencia de diferentes formas . Se requiere de una clara definición del componente antigénico que se investigará (interno o externo, estructural o temporal, completo o parcial, etc.), así como del tipo de anticuerpo que se usará (monoclonal, policlonal, biosintético, etcétera). Originalmente, las técnicas de inmunodiagnóstico permiten detectar el antígeno si se usa como identificador un anticuerpo específico; sin embargo, este principio también se aplica a la inversa, cuando el reactivo disponible es un antígeno viral que permite identificar un anticuerpo del paciente. La elección de la modalidad depende de la pregunta que se necesite responder. La técnica puede desarrollarse con métodos directos o indirectos.
Método directo: el anticuerpo específico contra un virus tiene acoplado un marcador y sólo se puede usar para detectar antígeno. Método indirecto: el anticuerpo específico (anticuerpo primario) no está marcado y la formación del complejo antígenoanticuerpo se evidencia mediante la adición de un anticuerpo marcado antiespecie del anticuerpo primario (anticuerpo secundario conjugado); este método puede emplearse para detectar tanto antígenos como anticuerpos. La forma más simple de inmunodiagnóstico es la aglutinación, en que la simple unión de antígenos con anticuerpos produce complejos grandes que sedimentan, fenómeno visible
CAPÍTULO
8 - DIAGNÓSTICO VIRAL
Tabla 8-3. Técnicas de diagnóstico usadas en virología clínica: usos, ventajas y desventajas
Técnica 1nm unofluorescencia
Principales usos
Ventajas
Desventajas
Detección de antígenos
Permite evaluar la calidad de la muestra Se pueden evaluar múltiples agentes a partir de una muestra
Precauciones estándar más mascarilla, antiparras, guantes y pechera
Permite estudiar antígenos y anticuerpos Tiempo de entrega de resultados promedio4 h
Se requiere de un microscopio de epifluorescencia; el operador debe ser entrenado en esta técnica
Virus respiratorios, el mejorVRS. Otros: herpes simplex, varicela zóster, citomegalovirus
Detección de anticuerpos: lgM/IgG anti VCA VEB lgM/IgG Parvovirus lgM/IgG Sarampión Ensayos inmunoenzimáticos
Detección de anticuerpos contra VIH, hepatitis A,B,C,E, hantavirus
Permite procesar en forma automatizada un gran número de muestras Permite estudiar antígenos y anticuerpos Ensayos de alta sensibilidad
Costo variable, se requiere de personal entrenado para un correcto procesamiento e interpretación de resultados No se puede apreciar la celularidad de una muestra en la detección de antígenos
lnmunocromatografía
Adecuado para estudios epidemiológicos como censos serológicos
Requiere infraestructura muy simple De bajo costo Posible de ejecutar en terreno
Sensibilidad y especificidad puede variar interensayo cuando son hechos localmente
Detección de ácidos nucleicos Reacción de polimerasa en cadena (PCR)
Cualitativa
Alta sensibilidad Detecta virus no viables Detecta virus de genoma ADN después de largos períodos de conservación
Peligro de contaminación y falsos positivos Su positividad no significa virus vivo replicante Requiere un laboratorio con infraestructura destinada a estos ensayos y personal entrenado Los reactivos son de alto costo
Detecta presencia o ausencia de genoma viral, como grupo herpervirus en LCR
Cuantitativa Monitorización de tratamiento en VIH, hepatitis C, hepatitis B, CMV, adenovirus, EBV, BK
a simple vista, como lo observado al determinar grupos sanguíneos; esta reacción se ha perfeccionado con la adsorción de antígenos o anticuerpos a fases sólidas (esferas de látex, placas, hematíes pretratados, etc.) y mejorando la calidad de los reactivos (Ej.: rotavirus, rubéola). Si bien estos métodos son rápidos y simples, hoy se usan con menor frecuencia y con una finalidad de tamizaje, que
idealmente debe ser confirmada si el cuadro clínico no es clásico o si la prevalencia de la enfermedad es baja en la población en ese momento. Con el fin de mejorar la sensibilidad y la especificidad de las técnicas de inmunodiagnóstico se han desarrollado muchas variantes para ciertos virus, como sistemas de captura para lgM, de competencia para confirmación de VIH, entre otras (Figuras 8-2, 8-3 y 8-4).
TÉCNICAS DE INMUNODIAGNÓSTICO
Métodos indirectos Búsqueda de antígenos o de anticuerpos
Métodos directos Búsqueda de antígenos
1
(
2
1 /
~>-- >--0 ::: \
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3
~
~
1 /
.... >-- >--0::: \
4
C)---< .... >-O ~ '
1 /
C)---< .... >--- >--O:::
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
ITTTT
111111111111111111 11 111 Ciclo de PCR Desnaturalización por calor
1111111111 11 111111111 ji
111 1111 1111 111111111
Hibridación de partidores
Ciclo2
111 iiiiiiiiiiiiilliili
.L...W
iiiiiiiiiiiiiiiii
11111
l..J.W
TTm
TT"iT 11 11 11 11 11 1 11 11 11
11"
"""""""'"'""' Ciclo 3
iillillililiiiiliiiiil
T'IITT' 11'1111!111"11"11 " '
''llill"iliiiiiiiiiiii
TTIT
!11! "!1!!1!1"1!1111'
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.
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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
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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
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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
1Ü
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
1Ü
-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
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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
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/ polimerasa
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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-
--·106
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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HN::x~ HN::x~ H ,NAN N H ,NAN N HovoJ
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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.
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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-
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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
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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 .
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VIROLOGIA CLINICA
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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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BIBLIOGRAFÍA
Visión histórica de la virología
Horie M, Honda T, Suzuki Y, Kobayashi Y, Daito T, Oshida T et al. Endogenous non-retroviral RNA virus elements in mammalian genomes. Nature 201 O; 463:84-87. Young GP. White House to expand response to infectious diseases. ASM News 1996; 62:450-51 . Estructura y clasificación de los virus
Collier L, Oxford J. Human virology. 3'd ed. New York: Oxford University Press, 2006. Fauquet CM , Mayo MA, Maniloff J, Desselberger U, Ball LA. Virus taxonomy: Eighth report of the lnternational Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier, 2005. Flint JS, Enquist LW, Racaniello VR, Skalka AM . Principies of virology. 2nded. Washington, DC: ASM Press, 2004. Knipe DM, Howly PM . Field's virology. 4th ed. Philadelphia: Lippincott Williams &Wilkins, 2001. MicrobiologyBites.com. Virus taxonomy. www.microbiologybytes.com/virologyNirusGroups.html. Patogenia viral
Hotchkiss RS, Strasser A, McDunn JE, Swanson PE. Cell death. N Engl J Med 2009; 361:1570-83. Mortimer E, Cherry JD. Epidemiology of infectious diseases. En: Feigin RD, Cherry JD, Demmler GD, Kaplan SL. Textbook of pediatric infectious diseases. 5thed . Philadelphia: Saunders, 2004. Osterholm MT, Hedberg CW, Moore KA. Epidemiologic principies. En : Mandell GL, Bennet JE, Dolin R. Mandell, Douglas, and Bennett's principies and practice of infectious diseases. 5thed . New York: Churchill Livingstone, 2000. Raff M. Cell suicide for beginners. Nature 1998; 396:119-22. Mecanismos de defensa antiviral
Coronato S, Laguens G, Spinelli O, Salas M, Di Girolamo W. Células dendríticas y su papel en patología. Medicina 1998; 58:209-18. Chacón-Salinas R, Sánchez-Cruz P. Mecanismos virales de bloqueo de la apoptosis como estrategia de evasión de la respuesta inmunológica. Rev Lat Microbio! 2000; 42 :83-93. De Smet K, Contreras R. Human antimicrobial peptides: Defensins, cathelicidins and histatins. Biotechnology Lett 2005; 27:1337-47 . Ercolini A, Miller S. The role of infections in autoimmune disease. Clin Exp lmmunol 2008; 155:1-15. Ferreira A, Afani A, Lanza P, Aguillón JC, Sepúlveda C. Inmunología básica y clínica. Santiago, Chile: Mediterráneo, 2005. Gilliet M, Cao W, Liu Y. Plasmacytoid dendritic cells: Sensing nucleic acids in viral infection and autoimmune diseases. Nature Rev lmmunol 2008; 8:594-605. Hansen T, Bouvier M. MHC class 1antigen presentation: Learning from viral evasion strategies. Nat Rev 2009; 9:503-12 . lannello A, Debbeche O, Martin E, Attalah L, Samarani S, Ahmad A. Viral strategies for evading antiviral cellular immune responses of the host. J Leukoc Biol 2006; 79:16-35. Kawwai T, Akira S. Toll- like receptor and RIG-1- like receptor signalling . Ann NY Acad Sci 2008; 1143:1- 20. Kohlmeier J, Woodland D. lmmunity to respiratory viruses. Annu Rev lmmunol 2009; 27:3.1-3.22. Medline Plus. Respuesta inmunitaria. www.nlm .nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000821.htm. Oppenheim J, Biragyn A, Kwak L, Yang D. Roles of antimicrobial peptides such as defensins in innate and adaptive immunity. Ann Rheum Dis 2003; 62(11):17-21. Ottonelli EJ , Laboratorios Santa Elena. ¿Por qué es tan importante siempre revacunar los animales? www.santaelena.com.uy. Zhou L, Chon M, Littman D. Plasticity of CD4+T celllineage differentiation. lmmunity 2009; 30:646-56. Virus y cáncer
Bergonzini V, Salata C, Calistri A, Parolin C, Palú G. View and review on viral oncology research . lnfect Agents Cancer 201 O; 5:11. www. infectagentscancer.com . Boxus M, Willems L. Mechanisms of HTLV-1 persistence and transformation. Br J Cancer 2009; 101:1497-501. Bréchot C, Gozuacik D, Murakami Y, Paterlini-Bréchot P. Molecular basis for the development of hepatitis B virus (HBV)-related hepatocellular carcinoma (HCC). Semin Cancer Biol 2000;1 0(3):211-31. Cathomas G. Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV)/human herpesvirus 8 (HHV-8) as a tumor virus. Herpes 2003; 10(3):72-77. Damania B. DNA tumor viruses and human cancer. Trends Microbio! 2007; 15:38-44. McLaughlin-Drubin ME, Munger K. Viruses associated with human cancer. Biochim Biophys Acta 2008; 1782(3): 127-50. Münger K, Baldwin A, Edwards KM, Hayakawa H, Nguyen CL, Owens Metal. Mechanisms of human papillomavirus-induced oncogenesis. J Virol 2004; 78(21):11451-60. Muñoz N. Human papillomavirus and cancer: The epidemiological evidence. J Clin Virol 2000; 19:1-5. Pawlotsky JM. Pathophysiology of hepatitis C virus infection and related liver disease. Trends Microbio! 2004; 12(2):96-1 02. Thompson MP, Kurzrock R. Epstein-Barr virus and cancer. Clin Cancer Res 2004; 10:803-21. Vousden KH , Farrel PJ . Viruses and human cancer. Brit Med Bull1994; 50(3):560-81. Weiss RA. Retroviruses and cancer. Curr Sci 2001; 81 (5):528-34. zur HaÜsen H. Viruses in human cancer. Science 1991; 254(5035):1167 -73. Los virus y la comunidad
Avendaño LF, Palomino MA, Larrañaga C. Surveillance for respiratory syncytial virus in infants hospitalized for acute lower respiratory infection in Chile (1989 to 2000). J Clin Microbio! 2003; 41 :4879-82. 113
VIROLOGÍA CLÍNICA
Barraza P, Avendaño LF, Spencer E, Calderón A, Prenzel 1, Duarte E. Infección intrahospitalaria por rotavirus en lactantes, Santiago, Chile. Bol Of Sanit Panam 1986; 101 :328-37. Larrañaga C, Martínez J, Palomino MA, Peña M, Carrión F, Avendaño LF. Molecular characterization of hospital-acquired adenovirus infantile respiratory infection in Chile using species-specific PCR assays. J Clin Virol2007; 39:175-81. Milis CE, Robins JM, Lipsitch M. Transmissibility of 1918 pandemic influenza. Nature 2004; 432(7019):904-06. Mortimer E, Cherry JO. Epidemiology of infectious diseases. En: Feigin RO, Cherry JO, Demmler GD, Kaplan SL. Textbook of pediatric infectious diseases. 5thed. Philadelphia: WB Saunders, 2004. Wallinga J, Teunis P. Different epidemic curves for severe acute respiratory syndrome reveal similar impacts of control measures. Am J Epidemiol 2004; 160:509.
Diagnóstico viral Carballal G, Oubiña J. Virología médica. 3• ed. Buenos Aires: El Ateneo, 1998. Leland OS, Ginocchio CC. Role of cell culture for virus detection in the age of technology. Clin Microbio! Rev 2007; 20(1 ):49-78. Mackay IM, Arden KE, Nitsche A. Survey and summary. Real-time PCR in virology. Nucleic Acid Research 2002; 30:1292-305. Mahony JB. Detection of respiratory viruses by molecular methods. Clin Microbio! Rev 2008; 21 (4):716-47. Niesters HG. Molecular and diagnostic clinical virology in real time. Clin Microbiollnfect 2004; 10(1 ):5-11 . Storch GA. Diagnostic virology. Clin lnfect Dis 2000; 31 (3):739-51 .
Control de Infecciones virales American Biological Safety Association. Risk group classification for infectious agents. www.absa.org. Fica A, Ruiz G, Jemenao MI, Bilbao P. Control y prevención de infecciones intrahospitalarias, guías transfusionales y productos farmacéuticos. 2008-2011 . Red Hospital Clínico Universidad de Chile. Health and Safety Executive. Advisory Committee on Dangerous Pathogens. The approved list of biological agents. 2004. Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Microbiología médica. 58 ed. Madrid, 2007. Shors T. Virus, estudio molecular con orientación clínica. Buenos Aires: Panamericana, 2009. World Health Organization. Biorisk managment. Laboratory biosecurity guidance. 2006.
Vacunas virales Babl FE, Lewena S, Brown L. Vaccination-related adverse events. Pediat Emerg Care 2006; 22:514-22. Gurunathan S, Klinman DM, Seder RA. DNA Vaccines: lmmunology, application and optimization. Annu Rev lmmunol2000; 18:927-74. Harbin AM , Greenberg HB. New viral vaccines. Virology 2006; 344:240-49. Neutra MR, Kozlowski PA. Mucosal vaccines: The promise and the challenge. Nature Rev lnmunol2006; 6:148-58. Plotkin SA, Orenstein WA, Offit PA. Vaccines. 5th ed . Philadelphia: Saunders, 2008. Expert Consult. Valenzuela MT. Desarrollo y futuro del Programa Ampliado de Inmunizaciones en Chile. Rev Chillnfectol2001 ; 18(1):31-36.
Antlvlrales American Academy of Pediatrics. Reports of the Committee on lnfectious Diseases. 27th ed. lllinois, 2006. American Academy of Pediatrics. Committee on lnfectious Diseases and Committee on Fetus and Newborn. Prevention of respiratory syncytial virus infections: lndications for the use of palivizumab and update on the use of RSV-IGIV. Pediatrics 1998; 102(5):1211-16. Balfour HH. Antiviral drugs. New Engl J Med 1999; 340:1255-68. Breuer J, Whitley R. Varicella zoster virus: Natural history and current therapies of varicella and herpes zoster. Herpes 2007; 14:25A-27A. De Clerq E. Antiviral drugs in current clinical use. J Clin Virol2004; 30:115-33. Demmler GJ. Antiviral agents. En: Feigin RO, Demmier GJ , Cherry JO, Kaplan SL. Textbook of pediatric infectious diseases. Philadelphia: Saunders, 2004; 3048-74. Hayden FG. Antiviral resistance in influenza viruses -implications for management and pandemic response. New Engl J Med 2006; 354:78588. Hayden FG, Treanor JJ, Fritz RS, Lobo M, Betts RF, Miller Metal. Use of the oral neuraminidase inhibitor oseltamivir in experimental human influenza. JAMA 1999; 282(13):1240-46. Laver WG, Bischofberger N, Webster RG. lnactivación de los virus de la gripe. Sci Am (edición española)1999; 58-67 . McKeough MB, Spruance SL. Efficacy of penciclovir cream, acyclovir cream, and n-Docosanol cream against experimental cutaneous herpes simplex virus type 1 infection. Arch Dermatol2001; 137:1153-58. The lmpact-RSV Study Group. Palivizumab, a humanized respiratory syncytial virus monoclonal antibody, reduces hospitalization from respiratory syncytial virus infection in high-risk infants. Pediatrics 1998; 102:531-37. Tuset M, Martín-Conde MT, Miró JM, Del Cacho E, Alberdi A, Codina C et al. Características de los fármacos antivirales. Enferm lnfecc Microbio! Clin 2003; 21 :433-58.
mn.::=~ 114
CAPÍTULO
12
Infecciones virales respiratorias Luis Fidel Avendaño
Contenido
jJ_ª
___f-ª1Qg~_@__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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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-
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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 -
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-
-------------
-
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141 142
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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.
--·144
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
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.
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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-
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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
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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
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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
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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.
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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
'l
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
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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.
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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.
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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
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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
14 -
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.
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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.
---16
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.
14 -
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.
167
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.
168
C APÍTULO
14 -
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.
169
15
CAPÍTULO
Infecciones virales en piel y mucosas Luis Fidel Avendaño
Contenido
_______________________111
Viruela
--~-~-~~_con~g~
Varicela zóster 175 ---·--------------- ···------------------------------------------···-"-----·--····-···---------------·-·····-------------------------------------- ---------"
..
Sarame_i_~~--- --------------------------------------Rubéola
178 181
Parvovirus 819
184
Enterovirus y otros virus ______________________________187 Virus
humano
188 191
umerosos agentes virales pueden afectar la piel y mucosas, especialmente durante la infancia. Se considera que la piel y las mucosas son los órganos blanco principales de la infección viral, por lo que a la rubéola, sarampión , varicela, viruela, papiloma, etc., se les ha denominado virus dermatotropos. Pero el órgano blanco habitualmente no es el que resulta más lesionado durante la infección -como en sarampión, viruela, rubéola congénita y otros-, sino que la gravedad está determinada por el compromiso de otros sistemas, tales como el respiratorio, nervioso, cardiovascular u otros. La infección por estos virus puede producir manifestaciones cutáneas generalizadas o localizadas, o afectar las mucosas, como el virus herpes simplex y el virus papiloma.
N
Como se describió en el Capítulo 4: Patogenia viral, la infección por un agente no siempre induce una sola enfermedad, como con la viruela. Frecuentemente los virus producen manifestaciones en varios sistemas, como ocurre con el sarampión, enterovirus y otros. Por otro lado, muchos virus producen un mismo síndrome, como el exantema maculoso por rubéola, parvovirus o enterovirus. Una buena proporción de estas infecciones es asintomática, por lo que se vuelven fuentes de contagio que pasan desapercibidas. El espectro de virus que afecta a la piel y las mucosas es amplio, y comprende muchas familias de virus ARN y ADN, desnudos y envueltos, por lo que son diversos tanto en sus características estructurales y patogénicas, como en las clínicas y epidemiológicas de los cuadros que producen. Algunos -virus pueden penetrar directamente por la piel y producir infecciones localizadas (herpes simplex, virus papiloma, molusco contagioso, etc.), mientras otros lo hacen por vía respiratoria (sarampión, rubéola, varicela y muchos otros) o por vía digestiva (enterovirus).
- - · 170
. Las manifestaciones pueden observarse clínicamente como fenómenos de proliferación (pápulas, tumores verrugosos o nódulos), de destrucción (vesículas, erosiones o úlceras) o de inflamación tisular (exantemas o dermatitis), según la patogenia viral. Con fines didácticos se describirán las infecciones virales de la piel según el tipo de lesión cutánea más significativo y su extensión. Erupciones generalizadas Máculo-eritematosas: sarampión, rubéola, exantema súbito, eritema infeccioso, muchos enterovirus, EBV, etcétera. Vesiculosas: la vesícula es el elemento definitorio pero no único, como en varicela zóster, viruela, algunos enterovirus. Hemorrágicas: viruela. Erupciones localizadas Vesiculosas: herpes simplex, herpes zóster, síndrome piemano-boca. Proliferativas: verrugas, condiloma, molusco contagioso. Las "pestes" de la infancia -sarampión, rubéola, exantema súbito, eritema infeccioso, varicela y viruela- son buenos ejemplos de enfermedades eruptivas generalizadas, por lo que se tratarán en el presente capítulo. La forma de presentación a veces es tan clásica que bastan los antecedentes clínicos y epidemiológicos para hacer el diagnóstico. Por el contrario, los enterovirus no se ciñen a descripciones regulares y se manifiestan de muchas formas (Tabla 15-1 ). También se hará referencia a infecciones virales localizadas. Los virus que afectan a la piel y el grupo de virus herpes se superponen temáticamente, por lo que en el presente capítulo se considerarán principalmente los aspectos clínicos de algunos de ellos, dejando los aspectos virológicos para el Capítulo 17: Virus herpes.
C APÍTULO
15 -
INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
Tabla 15-1. Diagnóstico clínico diferencial de erupciones máculo-eritematosas (exantemas) de la infancia
Virus
Edad
Fiebre
Contactos
Otros hechos
Sarampión
De lactantes a escolares según el país
4-5 días, alta y mantenida
Debe haber un brote local, o un viajero
Compromiso broncopulmonar importante
Rubéola
Preescolares y escolares
Baja, 1-2 días
Brotes locales su aves
Adenopatía retroa uricular, cuello, ingles
Exantema súbito (HHV-6 y 7)
Lactante< 1 año
Alta por 3 días y al bajar aparece el exa ntema
Sin antecedentes
Sorprendente buen estado general
Eritema infeccioso (parvovirus B 19)
Preescolar, escolar
Sin fiebre
Contactos cercanos en co legio u hogar
Enfermedad de la cachetada; exa ntema reticular
Enterovirus: Coxsackie, ECHO
De lactantes a escolares y adu ltos
Baja o alta, pocos días
Habitualmente no hay; puede haber contacto cerca no
No calza con las descripciones clásicas
VIRUELA Elba Wu Wupat
La enfermedad endémica/epidémica causada por el virus viruela o variolae, fue la primera enfermedad viral en ser erradicada del mundo, después de más de 3.000 años de existencia, gracias a la primera vacuna producida por el hombre. Su morbilidad, con miles de casos anuales, y su letalidad fueron altas hasta 1967, año en que la OMS inició un programa de vacunación para erradicarla. En octubre de 1977 se notificó el último caso de viruela endémica en Merka, Somalía y en 1980 la OMS declaró la viruela erradicada del mundo. El último caso de viruela en Chile (alastrim) fue en 1951 . Después de su erradicación, la OMS ordenó la destrucción de los stocks de virus salvajes en los laboratorios de todos los países, exceptuando los EE.UU. y Rusia, en los laboratorios del CDC y del Research lnstitute for Viral Replication , respectivamente. Desde su erradicación hace casi treinta años no ha habido casos de viruela en el mundo, pero la pérdida de la inmunidad por gran parte de las personas, especialmente las de los EE.UU ., es una población altamente vulnerable a la infección . Por eso, el virus viruela se ha convertido en uno de los patógenos fundamentales en la lista de las amenazas del bioterrorismo , por lo que se debe estar alerta ante la aparición de casos sospechosos de viruela y disponer nuevamente de vacuna antivariólica para ser usada en programas de vacunación preventiva y en contactos de enfermos. La vacuna antivariólica -la primera en el mundo (Jenner, 1796) y la primera en dejar de ser fabricada (excepto por el CDC)- es la primera vacuna que debió volver a fabricarse debido a la amenaza del bioterrorismo.
PROPIEDADES El viruS' variolae pertenece a la familia Poxviridae , a la subfamilia Chordopoxviridae , del género Orthopoxvirus. A este género pertenecen también el virus vacciniae y varios virus de vertebrados (cowpox, monkeypox, mousepox o virus ectromelia, entre otros).
Los virus del género Orthopoxvirus son los más grandes que existen y tienen forma de ladrillo, de 200 a 250 nm por 250 a 320 nm. Su simetría es compleja y están constituidos por una nucleocápsula en forma de badajo de campana que contiene un ADN bicatenario. El genoma, de 186 kpb (variola) a 220 kpb (vaccinia), codifica más de cien polipéptidos, entre ellas una ARN-polimerasa-ADN-dependiente; la superficie es una red de tú bulos a veces rodeado por una membrana (Figura 2-1 0). El virión entra a la célula por endocitosis o por fusión y, a diferencia de la mayoría de los virus ADN, los poxvirus replican en el citoplasma. Las enzimas que trae el virus inician allí la transcripción del ADN viral y la posterior traducción para originar nuevas enzimas que inician la replicación del ADN , así como de proteínas estructurales; el ensamblaje del virus ocurre también en el citoplasma y después de adquirir la envoltura, la progenie es liberada por yemación o por ruptura celular. En las células infectadas se forman agrupaciones de virus, que con las tinciones adecuadas se ven al microscopio de luz como inclusiones eosinofílicas intracitoplasmáticas (corpúsculos de Guarnieri o de Paschen) rodeadas de un halo claro no teñido. Entre los antígenos del virus viruela destacan los antígenos estructurales con un antígeno nucleoproteico interno, común a toda la familia Poxviridae , antígenos superficiales (aglutinógenos y antígenos neutralizantes), y antígenos solubles (LS) fijadores del complemento y hemaglutinantes (lipoproteínas).
PATOGENIA E INMUNIDAD Sigue el mismo esquema de otras enfermedades eruptivas virales (Figura 15-1). El hospedero responde con inmunidad celular -importante en la recuperación de la enfermedad- e inmunidad humoral en base a lgM, de corta duración, e lgG. La inmunidad en base a lgG es de larga duración y previene futuros ataques; las segundas infecciones de viruela fueron raras y generalmente suaves. En la viruela el virus llega a la piel y mucosas y produce primero una capilaritis con formación de una pápula eritematosa por infiltración de células plasmáticas de la capa papilar del corion; luego, el virus se multiplica en las células de las capas medias del epitelio, que se hinchan , se vacuolizan y degeneran. Por el edema intra e intercelular, donde las células epiteliales han degenE?rado, se forman vesículas superficiales intraepi171
VIROLOGÍA CLÍN ICA
dérmicas con persistencia de los tabiques intercelulares (vesículas, con degeneración balonada multilocular). Las células epiteliales infectadas por virus viruela contienen las inclusiones características y las partículas virales pueden ser reconocidas en el líquido vesicular. Estas vesículas, por los restos necróticos y la llegada de polimorfonucleares, se transforman en pseudo pústulas que por destrucción de la parte central se umbilican y posteriormente se secan y costrifiGan. En las formas malignas hay variados grados de hemorragias en las lesiones. Las costras, que caen en la fase de convalecencia, pueden dejar cicatrices, ya que a veces la parte basal de las vesículas compromete más allá del corion.
EPIDEMIOLOGÍA El ser humano era el único hospedero natural y en quien se daban casos clínicos, subclínicos e inaparentes que servían de fuente de infección. Los períodos contagiantes eran el preeruptivo, el eruptivo y el de convalecencia, de los cuales el más contagiante era el paso del período preeruptivo al eruptivo. El contagio era principalmente por secreciones respiratorias (gotitas aerolizadas), pero también por material de vesículas, pústulas y costras, ya sea por contacto directo o a través de fómites u objetos como ropas. Por contener virus, las costras podían permanecer infectantes por largo tiempo, aun después de haber caído del cuerpo. Los más contagiantes eran los niños no vacunados y los con viruelas clásicas; los menos contagiantes eran los adultos, los con formas menos agresivas de viruela y los vacunados. Los contactos de viruela presentaban la enfermedad en el 3% si eran vacunados y en el 40% si no lo estaban.
CuADRO CLÍNICO La viruela es una enfermedad exantemáttea aguda, altamente contagiosa y grave. Hay dos formas de presentación clínica habituales, según las variantes antigénicamente estables del virus variola: la viruela mayor (variante virulenta) y la viruela menor o alastrim (variante atenuada). Además , pueden observarse tres formas infrecuentes de presentación clínica: viruela hemorrágica o fulminante, que es una infección sobreaguda y casi siempre fatal en tres a cuatro días antes de la aparición de la erupción, con fiebre alta, gran postración , depresión de la médula ósea y si se sobrevivía más de 48 horas, había equimosis o hemorragias de varios orificios, shock, coma y muerte, con lesiones cutáneas escasas; viruela maligna, con una fase toxémica, que podía ser la habitual, pero la fase eruptiva era de diez a quince días, con una erupción más extensa, y severa, con gran compromiso cutáneo y de mucosas, fiebre de mayor cuantía en la fase pseudopustulosa y con equimosis y hemorragias de varios orificios; la letalidad variaba del 25% al 70% según el grado de confluencia de las lesiones, y viruela plana, con lesiones cutáneas planas, suaves al tacto y que se resolvían sin pasar a pseudopústulas, pero con una letalidad del 75% al 95%. Viruela mayor clásica. Tenía varios grados de severidad dependiendo de la virulencia del agente y de la resistencia del huésped , que podía ser modificada por inmunidad natural, ataques previos de enfermedad o por vacunación previa. Siempre ·se distinguían los siguientes períodos. Fase de incubación. Asintomática, de doce a catorce días de duración (rango siete a diecisiete días).
1./------------------;:~;~-~:-~~~~~~~-(;e-s;:~~:~~~~--~~~~*-;;-------------------
l
Multiplicación en puerta de entrada y ganglios regionales
,...----------- - - - - - -
Otros órganos o sistemas
Puede traspasar placenta
Piel y mucosas (exantema, enantema) Figura 15-1. Patogenia de exa ntemas vira les.* * Patogenia: esquema aplicable a sarampión, rubéola, exantema súbito, varicela y viruela. ** Puertas de entrada menos frecuentes: cutánea o mucosas (accidenta l o intenciona l), trasplacentaria.
- - · 172
C APÍTULO
Fase prodrómica, toxémica o preeruptiva. Dura de dos a cuatro días. Es de iniciación aguda con fiebre alta(> 39 °C) , síntomas gripales, cefalea, marcado malestar, postración , náuseas, vómitos, dolor intenso de espalda, dolores musculares y articulares de extremidades, y dolor abdominal. A veces erupción prodrómica eritematosa o petequial, especialmente en axilas e ingles. Hemograma con leucopenia y linfocitosis. Fase de estado, eruptiva o exantemática. Dura de diez a más de catorce días. Caía la fiebre, el paciente se sentía mejor, aparecía primero el enantema y luego el exantema. El compromiso de mucosas, especialmente buco-nasofaríngeo y menos frecuente de laringe, era en general con pocas lesiones que llegaban sólo hasta la etapa vesicular. La erupción cutánea aparecía en la cara, cuello, parte superior del pecho, brazos y palmas de las manos, y se diseminaba a las extremidades inferiores y superficie plantar de los pies y luego al resto del cuerpo en plazos de 24 horas a varios días. La erupción era
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INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
más densa en las superficies expuestas y extensoras , es decir, su distribución era centrífuga. Las lesiones pasaban por etapas características, sucesivamente con máculas eritematosas, pápulas, vesículas de contenido claro o perlado y pseudopústulas de aspecto turbio. En cada área las lesiones estaban en la misma etapa (monomorfismo lesiona!, local) . El paso de una etapa a otra tomaba uno a dos días (maduración lenta). Otras características de las lesiones se destacan en la Tabla 15-2. Cuando se pasaba de la etapa vesicular a la pseudopustular, en los días cinco a siete reaparecían la fiebre, que se prolongaba hasta las primeras etapas de la curación , y los síntomas constitucionales, que podían ser severos, incluso con delirio y coma. En los días ocho y nueve las pústulas aumentaban algo de tamaño , aumentaba la umbilicación, y donde había más lesiones tendían a confluir. Las lesiones se secaban y costrificaban entre los días diez y catorce del exantema. En el hemograma había leucocitosis en base a polimorfonucleares.
Tabla 15-2. Princ1pales características de la viruela, la varicela y el monkeypox
Características
Viruela
Varicela
Monkeypox
Etiología: virus
Variolae
Varicela zóster
Monkeypox
Reservorio
Hombre
Hombre
Mono
Entrada principal
Respiratoria
Respiratoria
Cutá nea
Contagiosidad entre humanos
Muy alta
Alta .
Ineficiente
Fiebre
Alta, precede a erupción en 2 a 4 días; inicio erupción: afebril; etapa "pústulas": rea parición fi ebre
Ausente o leve, antes de erupción; inicio erupción: leve a moderada
En general alta, antes de aparición erupción y junto con ella
Síntomas constitucionales
En general ma rcados
Ausentes, leves o moderados
Leves a moderados
Otras manifestaciones
Cu adro gripal
Erupción
Generalizada
Genera lizada
Generalizad a o loca lizada
Aparición
Primero en cara y extremidades
Primero en tronco
Prime ro en sitio de inocu lación
Madu ración lesión
Lenta (± 1Odías)
Rápida (36-48 h)
Similar a viruela
Aspecto lesiones en ·una zona
Todas lesiones en una sola etapa (monomorfismo)
Todas lesiones en distintas etapas (pol imorfi smo)
Sim ilar a viruela
Distribución lesiones
Centrífuga, mayor en cara, brazos y piern as, con compromiso de palmas y plantas
Centrípeta, mayor en tronco, usua lmente sin compromiso de pa lmas y plantas
En cualq uier sitio
Otras ca racterísticas
Grandes (5- 1Omm), profundas, multiloculares, pared gruesa, fi rmes al tacto, con líq uido perlado/turbio, forma redondeada, con aréola circula r
Pequeñas (1-5 mm), superficiales, uniloculares, de pa red delgada, blandas al tacto, con líquido claro, forma irreg ular, con aréol a ova l
Simi la r a viruela
Vesículas/ pseudopú stu las
Frecuente
1
nfrecuente
Puede ocurrir
Confluencia/ umbilicación Cicatrices
Sí
Sólo si sobreinfección/rasq uido
Pueden quedar
1
nfectividad costras
Costras permanecen infectantes
Costras no infectantes
L·
Letalidad
Sobre el 1Oo/o
Muy rara
Menor del 1Oo/o
Cuadro clínico
Ma rcada adenopatía regiona l
·7
173
VIROLOGÍA ClÍNICA
Fase de convalecencia. Duraba de tres a seis semanas. Las costras caían a fines de la tercera o cuarta semana dejando áreas deprimidas, levemente coloreadas o despigmentadas (marcas de la viruela), volviendo lentamente la piel a su aspecto normal. La viruela mayor clásica tenía una letalidad promedio del 30% al35%, variando desde menos del10% al75% según el grado de confluencia de las lesiones. En nueve de cada diez casos la viruela era típica; pero, en otros (viruela benigna y viruela suave) podía confundirse con varicela. En la de tipo benigno había escasa toxemia, con una erupción sin tendencias a la hemorragia y una letalidad que variaba dependiendo de la extensión y confluencia de la erupción entre el 2% y el 20%. La viruela de tipo suave, que se veía en los vacunados, comprendía la viruela sin erupción, con sólo la fase toxémica y la viruela modificada o varioloide, con un período prodrómico similar o más suave que el de la viruela clásica, pero en que el período eruptivo podía ser afebril, más corto, con pocas lesiones (menos de cien) y más superficiales; es de buen pronóstico, con una letalidad menor al 6%. Viruela menor (alastrim). Era una forma suave de viruela, clínicamente indistinguible de los casos benignos/suaves de viruela mayor. Su período prodrómico era menos severo que el de la viruela clásica y un período eruptivo más corto, con menos lesiones y más superficiales, que generalmente no dejaban marcas. Su letalidad era menor al1 %, excepto en raros casos confluentes o hemorrágicos.
Complicaciones La sobreinfección bacteriana de las lesiones cutáneas y mucosas podía ser el foco inicial de otros cuadros más severos locales o a distancia, de complicaciones respiratorias (laringitis, bronquitis, neumonitis, bronconeumonía, etc.), oculares (conjuntivitis, keratitis, panoftalmitis) que podían dejar una cicatriz permanente y ceguera, encefalomielitis desmielinizantes, y en mujeres embarazadas podía producir desde un aborto a un recién nacido con la enfermedad.
DIAGNÓSTICO Era epidemiológico (antecedente de contacto), clínico (fácil en viruela clásica) y específico. El alastrim y las formas benignas/ suaves, se debían diferenciar especialmente de varicela y vaccinia generalizada. Recientemente se tuvo que diferenciar de monkeypox (Tabla 15-2), que en 2003 caut;ó un brote en los EE.UU. transmitido por mascotas exóticas y salvajes. En monkeypox los pilares diagnósticos son similares a los de la viruela, pero ayudan en la parte específica la detección del ADN por PCR y métodos inmunohistoquímicos. El diagnóstico específico se podía hacer con microscopia en muestras de líquido vesicular o raspados de la base de vesículas, adecuadamente teñidas. Permitía un diagnóstico rápido mediante la visualización a microscopia óptica de los corpúsculos de Suarnieri y por microscopia electrónica de los viriones (diferencia poxvirus de los virus herpes, pero no distingue el tipo de poxvirus). También era posible detectar antígenos del virus viruela en material de lesiones. Varios métodos, como precipitación en gel,
- - - 174
fijación del complemento, inmunofluorescencia, y otros, permitían detectar diferentes antígenos de los poxvirus. Mediante aislamiento viral en muestras de lesiones, sangre y saliva los poxvirus se podían aislar en varios animales de laboratorio, en una variedad de cultivos celulares y en membranas corioalantoideas de huevos embrionados. Este último permitía establecer si era viruela mayor o menor, puesto que requerían de distintas temperaturas para crecer en ese medio y permitía diferenciar vaccinia generalizada de viruela (por la diferente forma de las pústulas). El aislamiento viral era el método más seguro para hacer el diagnóstico, aunque era algo más demoroso (tres a siete días). La identificación se hacía por métodos serológicos. Mediante la detección de anticuerpos se buscaba un alza en muestras pareadas o título alto en una muestra. Se podían usar varias pruebas, pero demoraban el diagnóstico. Los anticuerpos que se medían con las técnicas de IHA y FC eran detectables al final de la segunda semana de infección y los neutralizantes más tardíos, pero persistentes por años.
PREVENCIÓN Antes de la erradicación se aplicaba profilaxis preexposición con la vacuna antivariólica (vaccinia) y para el control de brotes se hacían campañas de vacunación. Se aislaba a los enfermos y a los contactos de enfermos se les indicaban todas las medi. das preventivas posibles, tales como cuarentena, metisazona como antiviral, vacuna e inmunoglobulina específica. La vacuna vaccinia es una vacuna viva que produce una lesión en el sitio de inoculación que sigue las mismas etapas de la viruela clásica en los no inmunes y cumple sólo las primeras etapas en los parcialmente inmunes. La vacuna original era una cepa derivada de la viruela del vacuno, no altamente atenuada, y que inducía una inmunidad no mayor a cinco años (se revacunaba cada cinco a diez años). Se usó en el mundo sólo hasta los años setenta y en los años ochenta se produjo vacuna vaccinia sólo para el CDC de los EE.UU., pero con cepas más atenuadas. En la década de 2000, ante el peligro de bioterrorismo, esta nueva vacuna se comenzó a producir a mayor escala. Sin embargo, el uso preventivo de la nueva vacuna antivariólica, aunque menos reactogénica que la original, se ha asociado a algunos eventos adversos cardíacos (miocardio-pericarditis y otros) menos graves que los producidos por la vacuna original (encefalitis, vaccinia generalizada, eczema vaccinatum , vaccinia gangrenosa, autoinoculación y sobreinfecciones locales y sistémicas). Luego de la erradicación, y ante la posibilidad de bioterrorismo, la detección de un caso sospechoso de viruela se considera una emergencia pública, por lo que se debe notificar a las autoridades de salud en forma inmediata, aislar al paciente (aislamiento estricto hasta que no tenga costras, que deben ser incineradas), confirmar el diagnóstico de viruela y tratarlo (cidofovir), y aplicar a todos los contactos con una exposición de riesgo medidas preventivas (cuarentena con observación por el período máximo de incubación de la enfermedad y aislamiento ante el menor síntoma sospechoso de la enfermedad, vacuna, lg-específica y cidofovir).
C APÍTULO
MANEJO Y TRATAMIENTO DEL PACIENTE Debe hacerse en aislamiento estricto mientras el paciente tenga costras. Una vez que se puede sacar del aislamiento se debe hacer una desinfección terminal de la pieza. Los poxvirus son altamente resistentes a los desinfectantes químicos y de inactivación física usuales; el virus variola en estado seco (exudados, tejidos, costras, etc.) puede permanecer viable, infectivo, a temperatura ambiente o en almacenamiento en frío por semanas y meses, incluso en condiciones difíciles. Son inactivados por formaldehído, desinfectantes oxidantes, pH ácido, calor> 60 oc (autoclaves), LUV y rayos gamma y otros. A diferencia de los otros virus envueltos, son resistentes al éter.
15 -
INFECCION ES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
Aspectos clínicos. El período de incubación dura entre dos y ocho semanas. La lesión es una pápula de 2 a 5 mm o un nódulo de hasta 1 cm, color piel , con leve refringencia a la luz, que en algunos casos muestra una umbilicación central y contenido amarillento; generalmente se presentan en cara (párpados), pliegues axilares, antecubitales, poplíteos e inguinales en los niños y aparecen en grupos de cinco a veinte nódulos (Figura 15-2). Son indoloros y de duración autolimitada. Pueden persistir por semanas o hasta dos años, aunque lo más frecuente es que se resuelvan al cabo de unos meses, posiblemente por efecto de la respuesta inmune celular. En el adulto se observan en el pubis, genitales y en pacientes inmunodeprimidos pueden comprometer todo el cuerpo, especialmente la cara.
El manejo y tratamiento del paciente consiste en medidas generales de soporte, sintomáticas, higiénicas, etc. , hidratación y alimentación adecuada, y tratamiento antiviral con cidofovir, terapia no siempre exitosa.
No existe tratamiento antiviral , aunque a veces se plantea eliminarlas mediante el raspado, congelación o remoción quirúrgica. Tampoco existe vacuna.
MOLUSCO CONTAGIOSO
Diagnóstico de laboratorio. El VMC no crece en cultivos celulares ni en ningún modelo animal. Histológicamente se observan las características inclusiones citoplasmáticas eosinofílicas en las células epiteliales (cuerpos de Molluscum). También puede visualizarse mediante microscopia electrónica. Se identifica mediante PCR en tiempo real y mediante secuenciación se pueden definir los tipos 1 y 2.
María José Martínez
El virus del molusco contagioso (VMC) está presente en todo el mundo y es exclusivo del ser humano. Su importancia médica se realza en los pacientes trasplantados y con SIDA.
VARICELA ZÓSTER PROPIEDADES La fa.milia Poxviridae comprende los virus más grandes y complejos de la naturaleza. Tienen un genoma ADN lineal de doble hebra, pero realizan toda su replicación en el citoplasma. Dentro de la subfamilia Chordoposvirinae, de virus que infectan vertebrados, existen ocho géneros. Los virus viruela y vaccinia pertenecen al género Orthopoxvirus, el virus del molusco contagioso al género Mol/uscipoxvirus y los virus Orf y de la estomatitis papular bovina al género Parapoxvirus. Los virus pox tienen forma de ladrillo de 250 x 200 nm, una membrana externa de túbulos, que en el caso de los parapoxvirus es espiral, y en algunos casos envuelta por un manto. Su estructura interna presenta un core y cuerpos laterales; el ADN contiene 188 a 200 kpb y terminales con secuencias repetidas e invertidas.
María José Martínez
El varicela zóster es un virus ADN, envuelto, perteneciente a la familia Herpesviridae. Produce como infección primaria la varicela o "peste cristal" y luego queda latente por tiempo variable en ganglios sensitivos del sistema nervioso. Ocasionalmente puede reactivarse y provocar herpes zóster. En este capítulo se hará referencia a los aspectos clínicos de esta infección. Los aspectos virológicos pueden ser consultados en el Capítulo 17: Virus herpes.
Epidemiología. En el mundo la infección es más frecuente en niños, con una incidencia estimada del 2% al 8% , que se contagian por contacto directo o a través de fómites (toallas, juguetes, piscinas). Puede transmitirse rápidamente en niños en jardines o escuelas. El tipo más común es el VMC-1 (75% al 90%). En el adulto es principalmente una infección de transmisión sexual y en los pacientes VIH positivos alcanza hasta el 20% de incidencia. Patogenia e inmunidad. El virus replica en células de la epidermis, provocando una hipertrofia de cada célula y una hiperplasia del tejido que origina la lesión papular o nodular (perlas). La replicación viral en el citoplasma del queratinocito se evidencia a la histopatología como una gran masa hialina granular acidófila, que se denomina cuerpo del molusco y que empuja el núcleo hacia la periferia. No se observa reacción inflamatoria periférica y las lesiones no desarrollan una respuesta inmune protectora.
Figura 15·2. Molusco contagioso en abdomen de un escolar.
175
V IROLOGÍA ClÍNICA
La presencia de vesículas implica actividad de la infección , mientras que la aparición de costras indica evolución hacia la mejoría.
VARICELA Después de un período de incubación de 14 a 16 días (rango 1Oa 21 días), se da paso a un período prodrómico de alrededor de dos días caracterizado por fiebre, malestar general, cefalea, seguido por erupción vesicular que se inicia generalmente en la cara y cuero cabelludo, extendiéndose en los días siguientes al tronco y desde ahí a las extremidades, comprometiendo piel, cuero cabelludo y mucosa bucofaríngea. ·Las nuevas lesiones aparecen en brotes sucesivos, pero la distribución sigue siendo de predominio central (centrípeto).
CoMPLICACIONES La presentación clínica suele ser más prolongada en términos de fiebre y brotes vesiculares en los casos secundarios dentro del hogar; en los niños mayores de doce años, adultos y en las personas con compromiso de la inmunidad celular, tiende a ser más grave. La fiebre alta persistente y la profusión de lesiones en etapa de vesícula que no se costrifican deben hacer sospechar una evolución grave e investigar factores de riesgo (uso de corticoides, enfermedades previas) (Figura 15-3).
Las lesiones típicamente progresan desde máculas rosadas a pápulas, luego a vesículas de base eritematosa, pústulas y finalmente costras, que caen sin dejar huella. La vesícula es superficial, de pared fina, alargada siguiendo las líneas de los pliegues de la piel. Los brotes sucesivos ocurren durante dos a cuatro días y cada lesión tarda cinco a seis días en evolucionar, por lo que el período eruptivo se prolonga por alrededor de diez días. Característicamente, las lesiones son pruriginosas y se encuentran en distintas etapas de evolución.
La sobreinfección de las vesículas por Staphylococcus aureus y/o Streptococcus pyogenes es la complicación más frecuente, pudiendo causar impétigo, celulitis, escarlatina o infecciones invasoras (fasceítis necrotizante, síndrome de shock tóxico estreptocócico) .
B
A
Figura 15-3. Varicela atípica en escolar de doce años, tratado previamente con cremas con corticoides por una enfermedad alérgica de la piel. A. Segundo
día de evolución natural. B. Al tercer día de tratamiento con aciclovir.
Tabla 15-3. Uso de antivira les en el trata miento de varicela y herpes zóster
lnmunocompetente
lnmunosuprimido
Oral
Intravenoso
Aciclovir
Niños: 20 mg/kg 4 veces al día x 5 ds (máx. 3,2 g)
Niños: 60 mg/kg/día o 1.500 mg/m2/ día, fraccionado c/8 h por 7 a 1Odías
Aciclovir •
Niños 2 12 años y adultos: 800 mg 5 veces al día por 5-7 ds (máx. 4 g/día)
Niños 2 12 años y ad ultos 60 mg/kg/día, fraccionado e/ 8 h por 7 días
Va laciclovir
Adultos: 1 g c/8 horas por 7 días
Medicamento
---176
Puede considerarse en sujetos con inmunosupres ión moderada
y bajo supervisión de la evolución: 1 g c/8 h por 5-7 ds
C APÍTULO
Otras posibles complicaciones son la neumonía bacteriana por los agentes clásicos y las derivadas de la propagación de VZV al sistema nervioso central. Las más frecuentes son la ataxia cerebelosa aguda (1 /4.000 casos) y la encefalitis (1-2/ 1.000 casos), de las cuales la segunda es más grave, con una letalidad del 5% al 20% (principalmente adultos) y secuelas en el 15%. La neumonitis por VZV es una forma evolutiva grave y potencialmente fatal , más frecuente en adultos (1 /400 casos) , inmunocomprometidos y embarazadas. Otras complicaciones menos frecuentes son vasculitis intracraneal , meningitis , mielitis transversa y hepatitis.
INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
las lesiones individuales del herpes zóster y la varicela son indistinguibles, las primeras evolucionan más lentamente y consisten en vesículas agrupadas sobre una base eritematosa, a diferencia de la varicela, en que son más aisladas y distribuidas al azar, reflejando la vía de infección neural en el herpes zóster y virémica en la varicela. La aparición de nuevas vesículas generalmente ocurre durante los primeros tres a cuatro días, y si se prolonga por más de una semana, debe hacer sospechar una inmunodeficiencia. La reactivación del VZV en el ganglio sensitivo puede acompañarse de diseminación extraneural, pudiendo detectarse una viremia durante los primeros días del herpes zóster. Esta viremia desaparece rápidamente en los pacientes inmunocompetentes; sin embargo, cuando existen inmunodeficiencias (Ej :. inmunosenescencia), pueden desarrollarse vesículas en áreas de la piel distales al dermatoma o la infección comprometer órganos internos.
El tratamiento de la varicela con aciclovir ha demostrado reducir los síntomas, la duración del cuadro y la severidad de las manifestaciones cutáneas y sistémicas. Es fundamental iniciarlo dentro de las primeras 24 horas y como máximo luego de 72 horas. Su uso está indicado cuando los pacientes tienen algún factor de riesgo de evolución moderada o grave. Entre los inmunocompetentes se recomienda a los mayores de doce años, a los pacientes con enfermedades mucocutáneas y pulmonares crónicas, a los usuarios de corticoides crónicos o intermitentes, a los que reciben salicilatos y a los casos secundarios de un caso intrafamiliar. SÜ uso entre inmunosuprimidos por terapia esteroidal o enfermedades malignas debe asegurarse por la ruta intravenosa. Las dosis se resumen en la Tabla 15-3.
La aparición de vesículas en otras áreas, que se conoce como diseminación cutánea, es un fenómeno que aumenta con la edad ; sin embargo, el compromiso de órganos internos es mucho más raro y grave. La neuralgia postherpética es la complicación más frecuente del herpes zóster. Una de las definiciones más aceptadas es la persistencia del dolor después de 120 días de haberse resuelto el herpes zóster. Sus características clínicas son variables entre los pacientes (quemante, punzante, persistente, intermitente, etc.). La incidencia global es deiS% al15%, en que la edad es el principal factor de riesgo, pues el 50% de los casos corresponde a mayores de sesenta años. Otros factores de riesgo son sexo femenino, antecedente de dolor prodrómico, dolor intenso durante la fase de erupción y herpes zóster intenso/diseminado. Es difícil de tratar, pero suele remitir espontáneamente después de meses.
HERPES ZÓSTER Del 70% al 80% de los casos se presenta con dolor y/o parestesias en el dermatoma comprometido, que precede a la erupción en ·aigunos días. Las sensaciones son variables -prurito, ardor, dolor, parestesias, disestesias-, pueden ser constantes o intermitentes y confundirse con otros cuadros clínicos. Se presentan principalmente en el tórax y la cara, en la rama oftálmica del V par. El 5% al 20% de los pacientes presenta síntomas generales como cefalea, compromiso del estado general y fiebre. En algunos casos se manifiesta una neuralgia segmentaria aguda sin erupción cutánea, en lo que se conoce como zoster sine herpete.
Otras complicaciones se pueden presentar por infección bacteriana agregada, diseminación visceral, trastornos neurológicos u oculares. El herpes zóster oftálmico puede originar ceguera al comprometer la córnea. El compromiso de la zona media nasal debe alertar (signo de Hutchinson). El compromiso del Vil par craneal puede originar parálisis facial , que suele acompañarse de lesiones en el conducto auditivo externo (síndrome de Ramsay-Hunt) (Figura 15-4).
Las lesiones del herpes zóster son característicamente unilaterales, no cruzan la línea media y se limitan al área de piel inervada por sólo un ganglio sensitivo (un dermatoma) . En muchos casos se encuentran adenopatías regionales . Aunque
A
15 -
B
Figura 15-4. Herpes zóster. A. Adu lto mayor con herpes oftálmico. B. Herpes zóster costa l en tercer día de tratamiento con aciclovir.
177
VIROLOGÍA ClÍNICA
En pacientes mayores de cincuenta años y en cuadros intensos el herpes zóster debe tratarse con cinco dosis de 800 mg de aciclovir al día, por 5-7 días. La respuesta es mejor si se usa valaciclovir 1 g c/8 h por siete días o famciclovir 500 mg c/8 h por siete días oral, además de analgésicos. Siempre se debe tratar el herpes zóster oftálmico y ótico. En todo paciente inmunocomprometido y en cuadros intensos, el tratamiento debe ser con aciclovir intravenoso, 1O mg/kg c/8 h (Tabla 15-3 y 15-4).
El riesgo de transmisión de herpes zóster al hijo durante el embarazo es muy bajo. Los recién nacidos con varicela congénita presentan una erupción a veces hemorrágica y duradera, cicatrices en las extremidades o en dermatomas, hipoplasia de extremidades inferiores, microcefalia y a nivel ocular, catarata, corioretinitis y microoftalmia, que pueden causar ceguera. Cuando la embarazada presenta varicela desde cuatro días antes hasta dos días después del nacimiento, el recién nacido no posee anticuerpos maternos protectores, por lo que puede desarrollar una varicela neonatal severa, que se presenta cinco a diez días después de nacido y que puede llevar a la muerte al recién nacido por daño viral pulmonar y del sistema nervioso central.
INFECCIÓN EN PERSONAS INMUNOCOMPROMETIDAS La varicela en el niño o adulto inmunocomprometidos es una importante causa de morbilidad y mortalidad. Estos pacientes, especialmente los que padecen de leucemia, tienen lesiones más numerosas con base hemorrágica y la curación de ellas tarda casi tres veces más. El 30% al 50% de los casos presenta complicaciones viscerales (pulmón, hígado, SNC, retina) que pueden ser fatales. En los niños portadores de VIH la complicación más común es la sobreinfección bacteriana de la lesiones; cuando los recuentos de CD4 son muy bajos, pueden presentar un síndrome de varicela crónica. La infección por VIH, las enfermedades malignas linfoproliferativas y los tratamientos inmunosupresores aumentan la incidencia, recurrencia y severidad del herpes zóster, siendo frecuentes las complicaciones graves, la diseminación cutánea y las manifestaciones atípicas del herpes zóster.
SARAMPIÓN Enna Zunino
Es una enfermedad infecciosa aguda, eruptiva, producida por el virus sarampión . Gracias a que el hombre es su único hospedero y al desarrollo de una buena vacuna por virus atenuado, "la alfombrilla" está siendo controlada en muchas regiones del mundo y podría ser erradicada. El sarampión ha sido históricamente una de las enfermedades comunes de la infancia, comprometiendo a más del 90% de la población . Se describe desde la antigüedad en el grupo ae enfermedades eruptivas. En 1954 Enders y Peebles consiguieron cultivar el virus silvestre en cultivo celular de riñón humano. En 1963 se dispuso de una vacuna -utilizada inicialmente en los EE.UU.- que redujo drásticamente la morbilidad y mortalidad por sarampión.
INFECCIÓN EN LA EMBARAZADA Y RECIÉN NACIDO La infección por VZI/ en la embarazada es infrecuente debido a que habitualmente las mujeres en edad fértil son seropositivas. La varicela es más grave en este grupo especialmente cuando la infección ocurre en el tercer trimestre, aumentando la mortalidad por neumonía por VZI/ y la diseminación visceral.
La vacuna se introdujo en Chile en 1964 en un plan piloto, inicialmente con inmunización a los ocho meses, que en 1983 se retardó a los doce. En 1990 se comenzó a aplicar la vacuna trivírica (sarampión, rubéola, parotiditis) a los doce meses, con refuerzo a los seis años. Este esquema, que se ha reforzado, ha permitido controlar la infección.
La varicela en el recién nacido y en el lactante menor también son infrecuentes debido al traspaso de anticuerpos maternos protectores. Sin embargo, la eficacia protectora de la inmunidad pasiva no es absoluta y después de los dos meses de edad el compromiso cutáneo es más extenso. Si la madre presenta una varicela durante el embarazo, la transmisión del virus al hijo y sus manifestaciones clínicas dependen de la edad gestacional. Durante las primeras veinte semanas de embarazo el paso de la infección es infrecuente, pero tiene una letalidad del 30%. Si la varicela se manifiesta entre cinco días antes y dos días después del parto, el paso de la infección es más frecuente (24% a148%), con igualletalidad.
PROPIEDADES El virus sarampión pertenece a la familia Paramyxoviridae, género Morbillivirus. Es un virus de simetría helicoidal de 200 nm de diámetro. El genoma lo constituye una hebra de ARN de polaridad negativa, de 15.900 nucleótidos que contiene seis genes que codifican ocho proteínas virales; tiene una ARN polimerasa unida a la ARN. La nucleocápside helicoidal está ro-
Tabla 15-4. Objetivos del tratam iento antiviral de la varicela y el herpes zóster
Varicela
Herpes zóster
Acelerar la mejoría de los síntomas sistémicos
Acelerar la curación de las lesiones cutánea s
Reducir la a·parición de nuevas lesiones
Acortar el tiempo de dolor neurálgico, agudo y crónico
Acelera r la costrificación de las vesículas
Prevenir complicaciones
Preve nir las complicaciones de encefalitis y neumonitis Tratar las complicaciones virales
--·178
C APÍTULO
deada por una envoltura lipídica y tres proteínas de relevancia en la patogenia, la proteína M, no glicosilada, la glicoproteína (gp) HN, glicosilada, con actividad de hemaglutinina y neuraminidasa, que determina la unión del virus a receptores celulares, y la gpF, que media la fusión de las células infectadas y con ello la formación de sincicios característicos. La replicación ocurre en el citoplasma y el ARN sintetizado se ensambla con las proteínas de la nucleocápside; las nuevas partículas emergen por yemación, momento en que integran las proteínas del manto.
La infección natural deja inmunidad de por vida y los anticuerpos persisten por años. La inmunidad inducida por vacunación es de larga duración y probablemente permanente en la mayoría de los casos. Puede ocurrir reinfección, que se evidencia por aumento de los títulos de anticuerpos (compatible con respuesta secundaria a refuerzo). Durante la convalecencia disminuye la respuesta inmune celular debido a la infección viral de monocitos y linfocitos T y B, con predominio de respuesta tipo Th2, lo que puede explicar la depresión transitoria post sarampión, anergia descrita clásicamente. Existe una inmunidad pasiva por paso trasplacentario de anticuerpos maternos, que protegen al lactante por cinco a doce meses. Sin embargo, esta inmunidad puede interferir con la respuesta a la vacunación con virus vivo atenuado, por lo que se recomienda vacunar después de los doce meses de vida.
PATOGENIA E INMUNIDAD El virus es altamente contagioso y se transmite vía aérea por las secreciones respiratorias en suspensión. La mayor transmisión ocurre entre dos días antes y dos días después de la aparición del exantema. El período de incubación es de diez a once días, con rango de 8 a 14. El virus penetra por vía conjuntiva! o epitelio respiratorio alto, se replica en el epitelio local y produce una viremia primaria, con diseminación al sistema reticuloendotelial, donde se multiplica con mayor intensidad. Luego se produce una viremia secundaria, de mayor magnitud, que origina los síntomas del pródromo: conjuntivitis, tos y manchas de Koplik; la aparición del exantema característico demarca el inicio del período de estado. El período de invasión o preeruptivo es de tres a cuatro días y el período eruptivo dura cinco a siete días (Figura 15-6).
EPIDEMIOLOGÍA El hombre es el único reservorio de virus del sarampión, que se transmite por contacto directo, vía aérea y es uno de los agentes infecciosos más transmisibles. El período de contagio se inicia en el séptimo día de incubación y se extiende hasta cuatro días después de la aparición del exantema. El 90% de los susceptibles que tiene contacto con pacientes y/o sus secreciones desarrolla una infección, que es casi siempre sintomática. El virus puede permanecer infectivo por varias horas en el aire.
Durante el período de incubación se produce una depresión de la respuesta de linfocitos B y T. El exantema no se produce por acción lítica del virus, sino por reacción citotóxica de linfocitos T dirigida contra antígenos virales presentes en células de la piel y por la inflamación secundaria a depósitos de complejos antígeno/anticuerpo en el endotelio de los pequeños vasos de piel afectada.
NSl-2
N
p
M
SH
INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
El virus causa fusión celular, que conduce a la formación de células gigantes. Como resultado, la infección se extiende de célula a célula y escapa al control por anticuerpos. Se observan inclusiones citoplasmáticas de partículas virales incompletas y la infección conduce generalmente a la lisis celular, excepto ocasional persistencia de la infección en células cerebrales. En el pulmón pueden observarse cambios inflamatorios intersticiales y peribronquiales.
Existe sólo un serotipo de virus sarampión. Estudios de secuenciación han permitido definir lineajes (desde A a H) y dentro de ellos una variedad de genotipos, especialmente en relación al gen H. Sin embargo, no se ha logrado asociar algún lineaje o genotipo a virulencia o a posibilidad de generar encefalitis. La genotipificación ha servido para analizar brotes epidémicos y determinar el origen autóctono o importado de los mismos (Figura 15-5).
3'
15 -
A partir de 1963 la aplicación de una vacuna de virus vivo atenuado ha permitido controlar el sarampión, que prácticamente se ha erradicado de países con alta cobertura de vacunación. Sin embargo, una serie de factores ha dificultado el éxito de la misma, tales como que debe alcanzarse una cobertura sobre el 85% de la población en riesgo, que hay interferencia de anticuer-
G
F
M2
L
5' 15,2kb
13,3 kb
•• --
15,2kb
15,5kb
15,9kb
Figura 15-5. Genoma de la famili a Paramyxoviridae, que incluye los sigu ientes géneros, de arriba a abajo: Neumovirus (VRS), Metapneumovirus (hMPV), Rubulavirus (parotiditis), Paramixovirus (PIV 1 y 3) y Morbillivirus (sa rampión). Los virus repre sentativos de los géneros se indican entre paréntesis.
179
ViROLOGÍA ClÍNICA
Pródromo
Incubación
Estado
Viremia 2"
···········-...
Viremia 1"
....................................
1
1
1
5
10
20
Figura 15-6. Patogenia del sarampión. El período clínico de incubación es de once días y es segu ido por el pródromo, que coi ncide con la virem ia secundaria; el período de estado se inicia con la aparición del exantema, momento en que la contag iosidad iniciada al séptimo día baja bru scamente.
pos maternos con el prendimiento de la vacuna antes del año de edad, que la vacuna debe mantenerse en una cadena de frío, y que un bajo porcentaje de los vacunados no responde a la primera vacuna. Estas fallas en la vacunación se van acumulando y forman "bolsones de susceptibles" en algunas zonas, en las que pueden presentarse casos o brotes debido a la alta contagiosidad del sarampión. En Chile, a pesar de la alta cobertura de la vacuna, cada cierto número de años aparecían brotes por acumulación de susceptibles, lo que obligó a hacer campañas masivas, única forma de limitar la infección. Además, siempre existe el riesgo de reintroducción del virus por casos provenientes de otras zonas o países. En Chile han ocurrido brotes en 2003, importado de Japón, y otro en febrero de 2009, originado por un escolar procedente de
~ -el
Se inicia con una fase de pródromo que dura tres a cuatro días, caracterizado por fiebre alta, compromiso del estado general, coriza, tos seca persistente, compromiso conjuntiva! y fotofobia. Al final de esta fase puede aparecer el enantema patognomónica, las manchas de Koplik, que se observan como pequeños puntos blancos en la mucosa opuesta a los segundos molares inferiores, destacando contra el fondo congestivo de la mucosa, que persisten por uno a tres días.
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CuADRO cLiNICO
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Francia. Por tanto, mientras no se logre erradicar el sarampión, debe mantenerse la vigilancia y alerta de casos importados (Figura 15-7).
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Fuente: Ministerio de Salud, Chile.
Figura 15·7. La vacunación anti sara mpión se inició en Chile en 1964 con buenos resultados. Sin emba rgo, la persi stencia de brotes periódicos a pesar de la buena cobertura de la vacunación ruti nari a, obligó a rea lizar ca mpañas masivas (1992- 200 1), con lo que se log ró la erradicación.
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C APÍTULO
El período eruptivo, de estado, comienza con una erupción morbiliforme en la cara y cuello, que se generaliza en uno a dos días. La mucosa bucal se observa eritematosa y en ocasiones con punteado rojo en el paladar. Este período dura alrededor de cinco días. Posteriormente, el exantema se atenúa y se hace más parduzco hasta desaparecer, terminando con una descamación fina o furfurácea. Junto con esto declina la fiebre y las manifestaciones generales. Suelen disminuir los mecanismos defensivos, con predisposición a infecciones bacterianas secundarias.
DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL Antes de la vacunación masiva y sistemática, el cuadro clínico era tan típico, que bastaba con el diagnóstico clínico asociado a la presencia de contactos. El hemograma en general es de orientación y puede mostrar leucopenia y linfocitosis relativa. Actualmente, en que se tiene como meta la erradicación del sarampión, se requiere que cada caso sospechoso sea confirmado por laboratorio. Así, se ha confirmado que otros agentes pueden ocasionar cuadros febriles con exantemas eritematosos y compromiso respiratorio semejantes al sarampión, tales como rubéola, infecciones por enterovirus, parvovirus B 19, herpes virus 6 (exantema súbito) y VI H. Complicaciones En general la evolución es más grave en desnutridos y en condiciones de inmunodeficiencia. Además de las complicaciones clásicas, se han detectado formas atípicas de presentación del sarampión. Respiratorias: las complicaciones más severas son las neumonías, que pueden deberse al propio virus sarampión o a sobreinfección bacteriana (S. pneumoniae o S. aureus). Otras de menor gravedad son infecciones bacterianas respiratorias altas como otitis y sinusitis. Encefalitis: puede aparecer en la fase de convalecencia, con nueva alza febril y cefalea, convulsiones y compromiso de conciencia. La frecuencia del compromiso encefálico evidenciado por alteraciones al EEG es cercana al 50%, pero en sólo 1-4 en 1.000 o 2.000 casos se manifiesta clínicamente. Aunque se ha aislado el virus de tejido cerebral , se postula que el mecanismo patogénico predominante es inmunoalérgico, con fenómeno de desmielinización . Raramente se desarrolla una panencefalitis esclerosante subaguda (SSPE), enfermedad degenerativa fatal del SNC asociada a persistencia del virus-y que puede presentarse años después de la infección (Capítulo 16: Virus y sistema nervioso). Sarampión modificado: se puede observar en pacientes con inmunidad parcial por anticuerpos adquiridos pasivamente, lo que puede ocurrir en niños menores de un año por paso trasplacentario de anticuerpos maternos o por uso de inmunoglobulinas. Se observa un período de incubación prolongado, con un cuadro clínico incompleto y un exantema más leve. Sarampión atípico: se presenta en adolescentes y adultos jóvenes inmunizados previamente con vacuna antisarampión inactivada. Presentan lesiones maculopapulosas distales de extremidades que se diseminan al tronco y que pueden evolucionar a lesiones vesiculosas o petequiales, asociándose a
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INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
eosinofilia y otras reacciones de hipersensibilidad. No se aísla el virus sarampión y la serología muestra un incremento brusco de anticuerpos en muestras pareadas de suero.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Se basa en serología y detección del virus por aislamiento viral o PCR. La serología (ELISA) se puede usar para confirmar un caso determinando lgM en muestra única o lgG en serología pareada. En epidemiología se suelen hacer censos serológicos determinando lgG en sólo una muestra, para definir la susceptibilidad/inmunidad de la población. El aislamiento viral se puede realizar en muestras de aspirado nasofaríngeo, pero está restringido sólo a laboratorios virológicos. El diagnóstico por PCR es más sensible y se está usando en laboratorios de referencia en los programas de erradicación del sarampión. En Chile -en vías de erradicar el sarampión- el estudio tiene más bien fines epidemiológicos y está destinado a confirmar los casos definidos como sospechosos en la norma de "vigilancia integrada de sarampión y rubéola".
TRATAMIENTO Y PREVENCIÓN No se dispone de tratamiento antiviral específico. En casos no complicados se recomiendan medidas generales como reposo , hidratación oral, ambiente protegido de luz y ruido , antipiréticos y descongestionantes. La hospitalización se indica en complicaciones graves como neumonía o encefalitis. El tratamiento antimicrobiano se indica en infección bacteriana secundaria como neumonía, otitis o bronquitis purulenta. La prevención activa ha sido exitosa y está posibilitando la erradicación de la enfermedad en el mundo. En Chile, el programa ampliado de inmunizaciones incluye la vacuna antisarampión con virus vivo atenuado, asociado a vacunas rubéola y virus parotideo, administrada a los doce meses, seguida de un refuerzo en el primer año de educación básica (seis años). La inmunización pasiva en base a inmunoglobulina corriente puede emplearse en situaciones calificadas para reducir el riesgo de enfermar si se utiliza en los dos a tres días siguientes al contacto, o para atenuar las manifestaciones si se administra a los cinco a seis días.
RUBÉOLA Enna Zunino
Es una de las enfermedades eruptivas clásicas de la infancia. Su mayor importancia en salud pública radica en que cuando afecta a mujeres con embarazos de primer semestre aumenta el riesgo de abortos espontáneos, mortinatos y anomalías congénitas (síndrome de rubéola congénita, SRC) .
ANTECEDENTES HISTÓRICOS En Alemania se describió la rubéola a mediados del siglo XVIII como una infección diferente del sarampión y otros exantemas, y se le denominó sarampión alemán. En 1941, el oftalmólogo Nor181
VIROLOGÍA CLÍNICA
man Gregg observó la relación entre la rubéola y las cataratas, que forma parte del síndrome de rubéola congénita. En 1962 se logró propagar el virus en sistemas de cultivo celular (Parkman y cols.; Weller Neva), lo que permitió avanzar en su estudio. Una epidemia de rubéola en los EE.UU. en 1964-65 propició los estudios sobre patogenia y epidemiología de la infección congénita por rubéola. En 1966 se obtuvo una cepa atenuada, y tres años después en los EE.UU. se comenzó a aplicar la vacuna con las cepas HPV77 .DE5 y Cendehill. En 1971-72 se licenció la vacuna RA27 /3, que reemplazó a las anteriores. Chile es un buen ejemplo de intento de erradicación de la rubéola posnatal y congénita, en donde la vacunación programática al año de edad con vacuna trivírica (sarampión, parotiditis y rubéola) se inició en marzo de 1990. Luego de un franco descenso de la incidencia de rubéola, se produjo un brote en 1997-98 que afectó a adolescentes y adultos jóvenes (70% entre 1oy 29 años). Por eso, en 1999 se implementó una campaña de vacunación dirigida a mujeres entre 1O y 29 años con el objetivo de evitar el SRC, alcanzando una cobertura del 99%, con lo que se controló el brote. Las tasas de incidencia bajaron de 31 x 100.000 habitantes en 1998, a 8 x 100.000 en 2003. En 2005 se realizó una campaña de refuerzo en niños de uno a cuatro años (cobertura del 93%) para cubrir a los no vacunados por cualquier razón. En abril de 2007 se detectó otro brote que afectó en el 96% a hombres, identificándose como causal al genotipo 28, que había circulado en Brasil y Europa. Por esta razón, se realizó una campaña de vacunación a varones de 19 a 29 años (Figuras 15-8 y 15-9).
PROPIEDADES El virus rubéola pertenece a la familia Togarividae, al género Rubivirus. Es el único exponente de este género y no presenta reacción serológica cruzada con otros virus de la familia. Existe sólo un serotipo de virus rubéola; como en sarampión, se pue-
den determinar genotipos para diferenciar cepas autóctonas de importadas. Es un virus esférico de 60 nm cuyo ARN genómico -una hebra de polaridad positiva- se encuentra en el interior de una nucleolcápside icosaédrica, de 30 nm, a su vez rodeada por una envoltura lipoproteica con espículas. Posee tres polipéptidos estructurales: las glicoproteínas E1, E2 y la proteína de la cápside C. Además, posee proteínas no estructurales que participan en la replicación y trascripción. La hemoaglutina y los antígenos fijadores de complemento se componen de proporciones variables y mezclas de E1 , E2 y C. El virus se replica en el citoplasma y emerge por yemación de la membrana celular, llevando consigo lípidos celulares y proteínas virales
PATOGENIA E INMUNIDAD Es un virus moderadamente contagioso que se adquiere por inhalación de gotitas de secreciones respiratorias. El período de contagiosidad es de diez días previos a quince días posteriores al exantema. La incubación es en promedio de dieciocho días, con un rango de entre 12 y 23 días. El virus se multiplica en el epitelio del tracto respiratorio, que constituye la puerta de entrada, y en los nódulos linfáticos locales, pasando luego a la sangre. La viremia permite la llegada del virus a la piel, al aparato respiratorio, al sistema nervioso y a otros órganos. La infección en los primeros meses de embarazo conlleva un alto riesgo de paso del virus a través de la placenta durante la viremia, con potencial daño al embrión. La infección natural induce una inmunidad permanente, mientras que la vacuna sólo protege por años. A los pocos días del exantema aparece una respuesta humoral de lgM y poco después de lgG . La lgM alcanza su máximo a los diez días y persiste por semanas o meses, mientras que la lgG se mantiene por años. Se han detectado anticuerpos luego de catorce años de la vacuna. La respuesta inmune celular también
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Figura 15-S.Impacto de la vacunación en la incidencia de rubéola. Chile, 1980-1 998.
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C APÍTULO
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IN FECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
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Figura 15-9.1ncidencia de rubéola desde el inicio de la vacunación. Destaca el efecto de una ca mpa ña masiva de vacunación en 1998. Chile, 1990-2003.
es detectable por años. En casos aislados se ha demostrado reinfección tanto después de la infección natural como de la vacuna, que generalmente es subclínica y excepcionalmente se acompaña de viremia.
EPIDEMIOLOGÍA El único reservorio del virus es el hombre. La transmisión ocurre por vía respiratoria, por exposición a secreciones respiratorias de personas con infección clínica o subclínica. Los niños con rubéola congénita pueden eliminar grandes cantidades de virus por meses. El virus vacuna no es transmisible. En la mayoría de los países la rubéola se presenta con alternancia de períodos de endemicidad con brotes epidémicos; en climas templados la rubéola se observa en primavera tardía. La seroprevalencia de anticuerpos varía según los países y en condiciones naturales generalmente del 80% al 90% de las mujeres en edad fértil ya ha tenido la infección, dependiendo de los programas de vacunación aplicados. La vaconación programática ha sido exitosa en disminuir la prevalencia de rubéola posnatal y congénita. En Chile se registraron dos grandes brotes en 1983 y 1988, con 12.000 y 16.000 casos, respectivamente. La introducción de la vacuna programática en 1990 redujo su incidencia, especialmente en menores de diez años. En 1997 se observó un aumento de casos predominantemente entre los 1Oy 29 años, lo que motivó una campaña de vacunación dirigida a mujeres de esas edades, proyectada a obtener impacto en el síndrome de rubéola congénita. En julio de 2003 se inició en Chile la vigilancia integrada de sarampión-rubéola, de notificación obligatoria, universal y diaria; la vigilancia con metas es indispensable en la erradicación de la rubéola congénita.
AsPECTos CLíNicos A diferencia del sarampión, las manifestaciones clínicas pueden ser inaparentes, subclínicas o clínicas. La rubéola pre-
senta un período preeruptivo corto , de 12 a 24 horas, con fiebre leve o moderada, discreto malestar general, coriza escasa y leve inyección conjuntiva!. En la fase eruptiva se observa un exantema maculopapuloso rosado, discreto, poco confluente, que se inicia en la cara y se generaliza en plazo de horas al tronco y extremidades. Dura de dos a tres días y se acompaña de adenopatías , especialmente retroauriculares y cervicales laterales y esplenomegalia. La mucosa oral puede tener aspecto normal o presentar pequeñas lesiones eritematosas. La evolución por lo general es benigna, con mejoría en pocos días. El problema de la rubéola reside en que si afecta a una embarazada de primer trimestre¡ puede producir, en el 70% al 80% de los casos, infección fetal, con muerte intrauterina o manifestarse con signos del síndrome de rubéola congénita (SRC): malformaciones cardíacas (persistencia de conducto arterioso, defectos del tabique interauricular o interventricular), microcefalia, sordera, cataratas, retraso mental y otros signos de infección congénita. El riesgo se reduce al 10% en la semana 16 y desde la semana 20 es muy raro que se produzcan malformaciones (Capítulo 22: Virus y embarazo). Ocasionalmente, la rubéola posnatal se complica con encefalitis postinfecciosa o poliartritis, más frecuente en manos y muñecas, principalmente en adultos, especialmente en mujeres pospuberales. El compromiso articular tiene en general una evolución rápida, pero se puede prolongar por meses (Figura 15-1 0).
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO En algúnas circunstancias es importante confirmar el diagnóstico de rubéola, pues los elementos clínicos y epidemiológicos no son suficientes ni patognomónicas. Los exámenes virológicos deben ser considerados en caso de requerirse conocer el estae:lo inmune de una mujer en edad fértil, de estudio de infección durante el embarazo, de estudio en niños con posible rubéola congénita, y para realizar una vigilancia integrada de sarampión-rubéola frente a casos sospechosos.
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V IROLOGÍA ClÍNICA
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Contagiosidad
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dias
Figura 15·10. Rubéola posnatal: hechos destacados de su curso evolutivo. La ba rra vertical representa la presencia de exantema.
La definición de caso sospechoso de rubéola en epidemiología es exantema mácula-eritematoso de inicio agudo, de uno a tres días de duración; con o sin fiebre y uno o más de los siguientes síntomas y signos: artralgias o artritis, adenopatía retroauricular, occipital y/o cervical posterior, y conjuntivitis. El estudio se hace por serología (ELISA o inhibición de la hemaglutinación) determinando lgG e lgM en muestras únicas o pareadas según las circunstancias. La detección de lgM o de seroconversión por lgG implica infección reciente. El aislamiento viral es difícil y está restringido a laboratorios virológicos. La rubéola no tiene un tratamiento específico. El manejo se basa en el aislamiento respiratorio, el reposo y el tratamiento sintomático.
PARVOVIRUS 819 Katia Abarca
En Londres, en 1975 lvonne Cossart lo observó y describió por primera vez en una muestra de sangre de un donante sano que era parte de un estudio de hepatitis 8; su denominación 819 deriva de la ubicación del suero en la placa del estudio. En 1981 se le asoció por primera vez a una enfermedad, la crisis aplástica en niños con anemia de células falciformes . La prueba de que este virus era el causante de la quinta enfermedad o eritema infeccioso, enfermedad conocida por décadas y sospechada como de etiología viral ocurrió más tarde, en 1984, durante un brote en Londres. Se ha ampliado el conocimiento del espectro de manifestaciones asociadas a la infección, así como de su epidemiología y de las técnicas diagnósticas.
PREVENCIÓN La prevención se basa en la inmunización activa con vacuna viva atenuada (cepa RA27 /3), incluida en la vacuna trívirica sarampión-rubéola-parotiditis , que en Chile se aplica desde 1990 como parte del Programa Ampliado de Inmunizaciones en dos dosis, a los doce meses y a los seis años de edad . Se acepta que la inmunidad que confiere este esquema de vacunación, aunque no tan sólida como la adquirida por infección natural , es suficientemente duradera como para proteger a la embarazada. Constituyen contraindicaciones de la vacuna la ocurrencia de un cuadro febril , la inmunodeficiencia y el embarazo de primer trimestre. Sin embargo, no se ha demostrado daño fetal en embarazadas vacunadas inadvertidamente en este período del embarazo durante las campañas masivas. Se han documentado casos de reinfección tanto después de la infección natural como de la vacunación . En ellos, el riesgo de infección para el feto es bajo o nulo y no se produce la viremia característica de la primoinfección . ..___ _ 184
PROPIEDADES El parvovirus 819 pertenece a la familia Parvoviridae, género Eyithrovirus , designado así por su capacidad de propagarse en células precursoras de eritrocitos. La subfamilia Parvovirinae tiene tres géneros: Parvovirus, que infecta animales mamíferos (caninos, felinos , porcinos, roedores) y aves, Dependovirus , llamados así porque necesitan de un virus ayudador, generalmente adenovirus u herpesvirus, y Erythrovirus, cuyo único representante es el 819. Es un virus icosaédrico desnudo pequeño (del latín parvum: pequeño), cuya cápside mide 25 nm de diámetro. Tiene ungenoma de una sola hebra de ADN de polaridad positiva en unos virus y negativa en otros; el genoma tiene 5.600 nucleótidos y ambos extremos terminan en secuencias palindrómicas que forman una horquilla, lugar donde inician la replicación de la hebra complementaria, característica única entre los virus ADN. El genoma codifica para nueve proteínas virales, incluyendo
CAPÍTULO
dos proteínas estructurales de la cápside (VP1 y VP2) y una fosfoproteína no estructural (NS: 78 Kda) que participa en la replicación viral. La cápside viral está compuesta por sesenta capsómeros constituidos en el95% por VP2 y el5% por VP1. Estas proteínas se pliegan en sí mismas y algunas porciones forman asas (/oops) en la superficie viral , que constituyen los determinantes antigénicos reconocidos por el sistema inmune. Hay sólo un serotipo y tres genotipos, de los cual~s el 1 es el prevalente. El virus penetra por endocitosis y el genoma migra al núcleo, donde a partir de la hebra única de ADN se constituyen formas intermedias de doble hebra; esta copia sirve de matriz para la transcripción y luego de traducción a proteínas virales en el citoplasma. Asimismo, sirve de templado para la síntesis de las nuevas hebras de ADN de la progenie. El virus replica en células mediante rápida división , a las que la fase de síntesis les sirve de ayuda (ADN polimerasas celulares). La membrana nuclear y celular degeneran y los virus salen debido a la lisis celular (Tabla 15-5). Los parvovirus caninos y felinos no afectan a humanos y pueden prevenirse con vacunas. Entre los dependovirus, los virus adenoasociados (VAA) suelen infectar al ser humano y dependen del virus asociado para replicarse; no provocan enfermedad ni alteran la del virus ayudante.
PATOGENIA E INMUNIDAD Una vez que el virus ingresa al organismo, busca su célula · blanco, que es el eritroblasto. Su tropismo es mediado por un receptor glicolipídico denominado globósido, o antígeno del grupo sanguíneo del fenotipo P. Las personas que carecen de este receptor son resistentes a la infección. La proteína viral no estructural es la responsable de la citotoxicidad contra el eritroblasto, lo que disminuye la cantidad de ellos en la médula ósea de los individuos infectados por parvovirus 819. Esta reducción no es clínicamente aparente en el individuo normal , pero sí en personas con condiciones que requieran un mayor recambio de eritrocitos. La principal respuesta inmune del huésped es de tipo humoral mediante producción de anticuerpos, principalmente de aquellos dirigidos a la proteína VP1 de la cápside, lo que se correlaciona con la desaparición del virus de la sangre. Los anticuerpos lgG confieren inmunidad a largo plazo. Se estima que el depósito de complejos inmunes es el responsable de algunas expresiones clínicas de la enfermedad, como el exantema y las manifestaciones articulares.
EPIDEMIOLOGÍA La infección es de distribución universal y el contagio ocurre principalmente en la infancia. La tasa de transmisión en los
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contactos domiciliarios es alta y algo menor en centros de cuidado y colegios. Hacia la adolescencia, casi la mitad de la población ha sido infectada y cerca del 90% lo ha sido en la ancianidad. En climas templados se presenta con mayor frecuencia a fines del invierno y a principios de la primavera, con pequeños brotes cada cinco años. El virus se transmite por la vía aérea y vía transplacentaria al feto. Se ha descrito transmisión a través de concentrados de productos sanguíneos. La mayor contagiosidad ocurre antes de la aparición de los síntomas. El período de incubación usualmente dura entre cuatro y catorce días, pero puede prolongarse hasta veintiún días.
AsPECTos cLíNicos La mayoría de las infecciones es asintomática. Las manifestaciones clínicas varían según el huésped afectado y conforman las enfermedades que se mencionan a continuación (Figura 15-11). Eritema infeccioso, quinta enfermedad o megaloeritema. Es la presentación más común y ocurre principalmente en niños en edad escolar o preescolar. Se caracteriza por un pródromo de síntomas respiratorios y febrículas inespecíficos y un período de estado con un característico eritema de mejillas ("enfermedad de la cachetada"). En los siguientes cuatro días aparece un exantema maculopapular en el tronco y las extremidades de apariencia de reticulado y con bordes en "encaje". El exantema puede persistir por dos a tres semanas, lapso en el cual desaparece, pero puede reaparecer ante estímulos como calor, sol, ejercicio, emociones, duchas, etc. El exantema es mucho menos característico en adultos. Se han descrito casos aislados de compromiso meníngeo, encefálico y hepático. Artropatía. En adultos y en especial en las mujeres, predominan los síntomas articulares, como la artralgia y/o artritis. El compromiso, que es bilateral y simétrico, afecta frecuentemente las manos. La artralgia puede persistir por varias semanas o meses, pudiendo confundirse con enfermedades reumatológicas, pero a diferencia de estas, no produce destrucción articular. Algunos reportes sugieren que la infección por parvovirus 819 podría gatillar o exacerbar patologías reumatológicas como artritis reumatoidea, lupus eritematoso, fibromialgia, etc.; sin embargo, esto aún no ha sido aclarado. Crisis aplástica. En pacientes que requieren continuamente eritrocitos -como anemia de células falciformes , esferocitosis hereditaria y otras- , la detención de la fabricación de las células rojas generada por el virus produce o exacerba la anemia, que con frecuencia llega a ser severa. La recuperación ocurre gracias a que los anticuerpos libran al huésped de la infección viral. Durante la crisis aplástica, la médula ósea no posee eritroblastos, pero sí pronormoblastos gigantes, considerados patognomónicas de la infección.
Tabla 15-5. Características biológicas de los parvovirus
Son lbs virus más pequeños entre los virus ADN Son virus icosaédricos desnudos, res istentes al med io ambiente Su genoma es de una hebra, de sentido(+) o(-), con una horquil la en cada extremo que actúan como partidores en la re plicación Pa ra su replicación requ ieren célu las en división (B 19) o un virus ayudador (dependovirus)
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V IROLOGÍA CLÍNICA
Ingreso de B19 al tracto respiratorio alto
Multiplicación en médula ósea (eritroblastos)
Multiplicación local
En normal: leve baja de hemoglobina
Figura 15-11 . Patogenia de la infección por parvovirus B19.
Niños: exantema Adultos: artralgia
Otras alteraciones hematológicas asociadas ocasionalmente a la infección por parvovirus 819 son trombocitopenia, neutropenia, pancitopenia y síndrome hemofagocítico.
Infección fetal. La infección por parvovirus en el primer trimestre del embarazo . puede producir aborto o hidrops fetal como resultado de una anemia severa con insuficiencia cardíaca secundaria. Es la primera causa de hidrops fetal no inmunológico. Aproximadamente la mitad de las mujeres en edad fértil son susceptibles a la infección por parvovirus 819. Se estima que el 30% de las infectadas transmite la infección al feto, con el 5% al 9% de riesgo de muerte fetal. El virus no parece ser teratogénico , y se ha reportado buena evolución de fetos anémicos tratados con transfusiones intrauterinas. Anemia crónica. En pacientes inmunodeficientes, ya sea por causa congénita o adquirida (SIDA, quimioterapia, postrasplante de órganos sólidos o precursores hematopoyéticos, etc.), la infección persiste por la falta de producción de anticuerpos neutralizantes, que genera una anemia crónica. Estos pacientes no presentan la enfermedad exantemática clásica, ya que no poseen los complejos inmunes responsables de las manifestaciones cutáneas . Otras manifestaciones. Existen reportes de casos de asociación de la infección por parvovirus 819 con compromiso de otros órganos o sistemas , muchos de ellos apoyados por la detección de ADN viral en muestras clínicas ; sin embargo, no hay evidencia concluyente respecto del papel de este virus en esos cuadros. Se ha descrito compromiso meníngeo, hepatitis, falla hepática fulminante , miocarditis, vasculitis, enfermedad de Kawasaki , púrpura de Schonlein Henoch, síndrome de fatiga crónica, glomerulonefritis, etcétera. El síndrome guante-calcetín se atribuye a parvovirus 819; característicamente, los pacientes presentan un exantema a veces p"urpúrico asociado a edema, eritema, prurito y parestesias en la región distal de las extremidades superiores e inferiores. Especial mención merecen los exantemas rubeoliformes y síndromes febriles agudos, que son negativos para otras causas.
Feto
En anemia crónica: crisis aplástica
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El cultivo viral es complejo por lo que usualmente el diagnóstico se confirma mediante estudio serológico. La detección de lgM e lgG está disponible en muchos laboratorios por diferen. tes técnicas como ELISA, radioinmunoanálisis o inmunofluorescencia. Los anticuerpos lgM generalmente están presentes al momento de aparición de los síntomas de eritema infeccioso y persisten por unos tres meses. En infecciones persistentes se requiere de técnicas que demuestren la presencia del ADN viral (hibridización de ADN o amplificación por PCR), ya que en estos casos hay una falla en la producción de anticuerpos. En la infección fetal se puede utilizar PCR de líquido amniótico o tejidos placentarios, e lgM de cordón . La madre mostrará seroconversión si se dispone de muestras de primer y tercer trimestre; la lgM materna suele ser negativa al momento del hidrops. El test de avidez de lgG materna es útil, pues permite diferenciar lgG recientes (baja avidez) de antiguos (alta avidez).
CoNTROL No existe una terapia específica para la infección. Se recomienda aislamiento respiratorio en pacientes hospitalizados, antiinflamatorios en artropatías, reducción de inmunosupresión o terapia antirretroviral en infecciones crónicas, y transfusiones intrauterinas en el feto anémico. En infecciones persistentes pueden usarse concentrados de inmunoglobulinas (400 mg/ kg día por 5-1O días). Dada la alta tasa de infecciones asintomáticas y la transmisión en el período preeruptivo, la prevención del contacto es impracticable. Por esta razón, la habitual inasistencia al jardín infantil o escuela de un niño con eritema infeccioso carece de fundamento epidemiológico. Las vacunas de antígenos de cápside son inmunogénicas y seguras , pero su desarrollo en fases clínicas no ha progresado mayormente.
CAPÍTULO
ENTEROVIRUS Y OTROS VIRUS María José Martínez
Los enterovirus corresponden al género Enteroviridae, uno de los seis géneros que conforman la familia Picornaviridae . Son virus icosaédricos desnudos, de 20 a 30 nm de diámetro, resistentes a condiciones ambientales. El 9enoma es una hebra de ARN de polaridad positiva, de 7.500 nucleótidos; la repli cación transcurre en el citoplasma y se liberan por lisis celular. Se descubrieron después de los virus poliomielitis y fueron denominados de acuerdo a cómo crecían en laboratorio o a la enfermedad que producían . Así, además de los virus poliomielitis, que tienen cierta afinidad por el sistema nervioso, un grupo que crece en ratones recién nacidos les provoca parálisis flácida o espástica (Coxsackie A y B, respectivamente) ; otro grupo de virus al principio no se asociaba a enfermedad y eran hallazgos de estudios en deposiciones humanas, por lo que se les denominó ECHO (enteric cytopathogenic human orphan). Posteriormente se designaron por número: enterovirus 68 al 72, reconociéndose al72 como el virus hepatitis A, al que se le asignó un género propio, el Hepatovirus . Se diseminan por vía fecal, pero muchos lo hacen por vía aérea la primera semana de la infección, pues se multiplican en la mucosa faríngea. La mayoría de las veces originan infecciones subclínicas, pero pueden asociarse a enfermedades de diversos sistemas: diarreas, erupciones cutáneas, miocarditis, infecciones respiratorias, meningoencefalitis y síndromes febriles puros, entre otros. Si bien los enterovirus crecen en cultivo celular, el diagnóstico es complejo y rara vez se realiza. Actualmente se diagnostican enterovirus en casos especiales mediante RT-PCR; sin embargo , la tipificación se hace por neutralización , técnica restringida a algunos laboratorios virológicos. Debido a que puede afectar varios sistemas, en este libro se mencionarán los enterovirus en varios capítulos . Por ahora se hará referencia a la patología relativa a la piel y las mucosas , donde los dos cuadros clínicos más característicos son originados principalmente por los virus Coxsackie A (síndrome mano-pie-boca; MPB) y la herpangina.
El síndrome mano-pie-boca afecta generalmente a preescolares. Tiene un período de incubación de tres a seis días, en los cuales se presenta fiebre baja, moderado malestar general, dolor abdominal o síntomas respiratorios. Doce a 24 horas después, aparecen lesiones en el paladar duro, la lengua y la mucosa bucal, que comienzan como máculas que rápidamente progresan a vesículas que se ulceran , sensibles, de color gris amarillento y con un halo eritematoso. Las vesículas cutáneas aparecen concomitantemente u horas después, principalmente en manos y pies; la piel gruesa de los pies impide que se formen vesículas y en su lugar aparecen manchas eritematosas. A veces se observan vesículas perianales y en los glúteos. El cuadro se resuelve espontáneamente en cinco a diez días. Habitualmente no se solicita diagnóstico virológico . La tierpangina afecta generalmente a niños de uno a siete años. El mecanismo de contagio es igual y comienza en forma brusca con fiebre , odinofagia, disfagia y malestar general. En el paladar posterior, la úvula y las tonsilas aparecen pequeñas vesículas grisáceas rodeadas de halo eritematoso, de 1 a 4
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INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
mm, que se ulceran rápidamente. Los síntomas sistémicos se resuelven en tres a cinco días y las úlceras se epitelizan en una semana. El diagnóstico generalmente es clínico; en caso de requerir un diagnóstico de laboratorio, se puede realizar RT-PCR de muestras tomadas de las lesiones de mucosa. Luego de la infección, los enterovirus se pueden detectar en el nasofarinx por dos semanas y en las deposiciones durante semanas o meses. No existe \ratamiento antiviral.
Virus hepatitis B El síndrome de Gianotti-Crosti, también denominado acmdermatitis papular de la infancia, es un exantema asociado principalmente a la infección por virus hepatitis B (HBV), pero también a infecciones por virus hepatitis A, EBV, CMV, Coxsackie A 16 y otros. Este síndrome se caracteriza por la aparición de un eritema maculopapular de 3 a 5 mm de diámetro, de distribución simétrica en la cara, glúteos y extremidades , en asociación con una hepatitis anictérica y linfadenopatía generalizada. Dura entre quince y veinticinco días. Se piensa que las manifestaciones cutáneas están mediadas por la formación de inmunocomplejos.
Virus linfotrópico humano de células T La infección perinatal con el virus linfotrópico humano de células T {HTLV-1 ), de la familia Retroviridae, se ha asociado a dermatitis infectiva, entidad caracterizada por la aparición súbita de un eczema exudativo severo en niños de dos a tres años, sin antecedentes de eczema del lactante. Este eczema costroso compromete el cuero cabelludo, los márgenes de los párpados , la piel perinasal , las áreas retroauriculares , las axilas y la ingle. Generalmente se acompaña de un rash papular fino de tórax y dorso y de rinitis crónica. Se asocia a brotes recurrentes de infección con S. aureus saprophyticum o Streptococcus betahemolítico, para los cuales se requiere de terapia antibiótica permanente. Se postula que la dermatitis infectiva es un síndrome de inmunodeficiencia asociado a HTLV-1 como resultado de la infección precoz, generalmente por transmisión madre-hijo a través de la lactancia. La reacción inflamatoria en la piel está mediada por la activa producción de citoquinas proinflamatorias como IL 1, IL6 y TNF-alfa, debido a la proteína viral Tax. Algunos niños con dermatitis infectiva presentan en la adolescencia leucemia de células T del adulto {ATL). En áreas endémicas se describe una prevalencia del 1% en niños menores de diez años. El diagnóstico se puede realizar mediante detección de anticuerpos específicos (ELISA) y confirmación por Western Blot, PCR en sangre y piel. No tiene tratamiento antiviral específico.
Virus Epstein-Barr Este virus es el causante de la leucoplaquia oral velluda, patología observada en el inmunocomprometido, en la cual se presenta una placa hiperqueratótica proliferativa del epitelio escamoso de la lengua. Es la única patología que se observa en las células más superficiales de la mucosa, producto del estado lítico de este virus. No está claro si la inmunosupresión del paciente es la condición que permite que estas células se infecten 187
VIROLOGÍA ClÍNICA
o que se expresen los genes líticos de un virus que ya estaba latente en ellas. El tratamiento con aciclovir elimina la lesión , pero generalmente reaparece al suspender el tratamiento. No está claro si ello corresponde a reactivación o a reinfección.
VIRUS PAPILOMA HUMANO María José Martínez
El virus papiloma humano (HPV) tiene tropismo por los epitelios pluriestratificados y capacidad de persistir en las células basales infectadas. Algunos genotipos integran su genoma al ADN nuclear del hospedero, alterando el ciclo celular y originando neoplasia. Los HPV se subdividen de acuerdo al orden en que fueron identificados , existiendo actualmente alrededor de cien genotipos humanos, los cuales se agrupan según produzcan infecciones en piel , en mucosas o estén asociados a la epidermodisplasia verruciforme.
se les clasifica en riesgo alto, probable alto y bajo. En los genotipos denominados de alto riesgo, la transformación oncogénica se asocia principalmente a la capacidad de E6 y E7 de inhibir dos importantes reguladores del crecimiento celular, p53 y RB , respectivamente .
EPIDEMIOLOGÍA Es una infección ampliamente distribuida en el mundo, que se presenta clínicamente desde la edad escolar. El 1O% de los escolares y el 50% de los adultos en los EE.UU. ha tenido verrugas alguna vez en su vida. En la mucosa genital constituye la principal infección de transmisión sexual a nivel mundial. Su asociación con cáncer cervicouterino -el segundo cáncer en frecuencia en la mujer- ha realzado su importancia desde que la infección por virus papiloma humano parece ser el principal factor etiológico de este cáncer.
PATOGENIA Y RESPUESTA INMUNE PROPIEDADES Las familias Papillomaviridae y Polyomaviridae tienen actualmente un género cada una: papilomavirus y poliomavirus. Las letras "oma" del nombre recuerdan la asociación de estos virus con tumores . Los virus papiloma humano pertenecen a la familia Papillomaviridae. Actualmente se les subclasifica en géneros, en que el alfa (HPV relacionados a infecciones en mucosas) es el más estudiado. Miden sólo 55 nm , son icosaédricos y sin manto, y poseen un genoma de ADN circular de doble hebra lineal de 8 kpb . Codifica nueve genes que se clasifican en siete regiones tem-
pranas (E1 a E7), dos regiones tardías (L 1 y L2) y una región control (LCR). Los genes tempranos se relacionan con
La infección se adquiere por transmisión directa a través de traumas cutáneos menores, por contacto sexual , durante el parto o por fómites húmedos. Se ha encontrado virus en instrumental médico y ropa interior de pacientes , como también en el humo y vapor emitido en los tratamientos con láser y electrocoagulador. El período de incubación es prolongado y va de ,pocas semanas hasta más de un año , con un promedio de tres meses. La transmisión vertical se plantea en menores de dos años sin evidencias de abuso sexual. La evolución de la infección es variada, y puede ser asintomática, manifestarse como verruga, como lesiones recurrentes, lesiones invasivas y cáncer. Las verrugas cutáneas son comunes en niños mayores de cinco años , adolescentes y adultos . Una persona infectada puede persistir con la infección asintomática durante toda la vida.
proteínas encargadas de la regulación , replicación y transcripción del ADN viral. Los productos de los genes de E6 y E7, que codifican una proteína de 160 aminoácidos y un polipéptido de 100 aa, respectivamente, son esenciales para el proceso de inducción , inmortalización y transformación celular. Las regiones tardías codifican las proteínas estructurales. Los genes E1, E2 , L 1 y L2 son particularmente bien conservados entre todos los miembros de la familia (Figura 15-12). En las capas basal y parabasal del epitelio sólo se identifica el ADN viral episomal o integrado de manera persistente en el núcleo (cincuenta a cien copias por célula), mientras que en las primeras células del estrato espinoso se transcriben y traducen los genes E1 , E2 , E4 y E5. En las capas medias de este estrato se replica el ADN viral y cerca del estrato granuloso se expresan L1 y L2, para formar finalmente el virión en la superficie del epitelio. De esta manera, la replicación viral acompaña las etapas de diferenciación de las células epiteliales (Figura 15-13). Se han detectado virus papiloma o sus antígenos en una gran variedad de mamíferos, e incluso en aves . La serología basada en la asignación de serotipos no es de utilidad, por lo que los· papilomavirus se clasifican según la homología de sus ADN , considerados como de genotipo distinto si muestran menos del 50% de homología con respecto a otro virus. En general, los genotipos de HPV comparten menos del 90% de homología genética de L1 y según su asociación a neoplasias
188
El
ES
Figura 15-12. Genoma de papilomavirus tipo 16 y proteínas que codifica L 1-2 = proteínas de la cápside, E1-2-4-5 = proteínas pa ra replicación del ADN, E6-7 = proteínas oncogénicas, y LCR =región larga de control.
CAPÍTULO
Estratos del epitelio de 1a piel
INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
Etapas de replicación de papilomavirus Salida o liberación viral
Córneo
Granuloso
Ensamblaje de virus
Replicación del genoma
Espinoso
Figura 15-13. La replicación de papilomaviru s depende del grado de diferenciación de las células del epitelio en la piel o mucosas.
15 -
Infección viral y ADN integrado o episomal
Germinativo o basal
El virus papiloma puede evadir la respuesta inmune porque no hay una fase virémica durante su replicación, porque las células del estrato espinoso expresan niveles bajos de antígenos virales y porque el virus persiste en forma latente en células basales. En pacientes con inmunodepresión celular la prevalencia es más alta porque en general esta es la responsable de controlar la infecciones virales. Cuando el sistema inmune es competente, la mayoría de las infecciones desaparece en cuatro a veinte meses. Las lesiones pueden aumentar en tamaño y número en los inmunocomprometidos, embarazadas o portadores de epidermodisplasia verruciforme (EV) y son más refractarias al tratamiento.
plana y verruga genital o condiloma acuminado. Además, este virus produce papilomas laríngeos y se asocia a patologías como la epidermodisplasia verruciforme, la papulosis bowenoide, el tumor de Buschke-Lowenstein y la hiperplasia epitelial focal o enfermedad de Heck (Tabla 15-6). Las verrugas vulgares son pápulas sólidas escamosas, proyecciones callosas o de aspecto verrugoso, que frecuentemente se ven en dedos y manos, pero que pueden estar en cualquier zona del cuerpo, incluso en la mucosa, sin reacción inflamatoria alrededor de la lesión. Pueden ser solitarias o mú ltiples y varían de pocos milímetros a más de 1 cm. Generalmente son originadas por HP'J tipos 2 y 4. Las verrugas filiformes son una variante de la verruga común que tiene un tallo blando y múltiples proyecciones desde la superficie, o con aspecto de cuerno cutáneo. Frecuentemente aparecen en párpados, nariz y labios. Las verrugas planas son pápulas levemente solevantadas, suaves y de color piel, comunes en la cara, brazos y rodillas, generalmente originadas por HPV 3,
La infección por HPV puede ser asintomática o presentarse como verruga, la forma clínica más común. Existen cinco formas clínicas principales de verrugas causadas por virus papiloma: verruga vulgar, verruga filiforme, verruga plantar, verruga
Tabla 15-6. Tipos de lesiones asociadas a infección por papilomavirus humano en el inmunocompetente
Tipo de lesión
Genotipos de HPV más frecuentes
Genotipos de HPV de menor frecuencia
Verruga vulgar, palmar o plantar
1, 2,4
26, 27,29
Verrugas planas
3,10
28
Epidermodisplasia verruciforme
3,5,8
9, 12,14
Verruga genital o condiloma acuminado
6,11
40, 42, 44, 54, 61
Papi lomatosis respiratoria a repetición
6,11
Papulosos bowenoide
6,11
Tumor de Buschke-Lowenstein
6,11
PIEL
MUCOSAS
Neoplasias intraepitelia les y carcinomas Enfermedad de Heck
16
18,31,33,35,39, 45,51-59
13,32
189
VIROLOGÍA CLÍNICA
1O, 28 y 41 . Las verrugas plantares (Figura 15-14) se presentan frecuentemente en las zonas de apoyo y pueden ser dolorosas, tienen ápices invertidos presionados internamente al caminar. Pueden ser planas o ligeramente solevantadas y están cubiertas de piel gruesa hiperqueratótica que al ser removida revela uno o varios puntos negros característicos, que representan capilares trombosados; generalmente son originadas por HPV 1 . Las verrugas genitales son tumores exofíticos o vegetaciones rosadas o color piel, únicas o múltiples. Pueden ubicarse en cualquier sitio de los genitales, pero generalmente se observan en áreas húmedas de los labios mayores o menores, clítoris, glande, prepucio, meato uretral y región perianal. La epidermodisplasia verruciforme es una genodermatosis autosómica recesiva infrecuente que generalmente se inicia en la infancia y que se caracteriza por lesiones diseminadas planas tipo verrugas y máculas rojizas, hiperpigmentadas o hipopigmentadas, también descritas como lesiones tipo pitiriasis versicolor. Frecuentemente ocurre una degeneración maligna de las lesiones hacia carcinoma in situ, con progresión a carcinoma de células escamosas en la tercera década de la vida. La infección por HPV 13 y 32 en mucosa oral y nasal origina la hiperplasia epitelial focal o enfermedad de
Heck, que es infrecuente y se presenta con nódulos múltiples en la mucosa oral. A nivel de mucosa oral , nasal y conjuntiva! también se pueden originar verrugas por HPV 2 y los genoti pos denominados mucosos, principalmente HPV 6 y 11 . Los papilomas laríngeos pueden presentarse en niños cuyas madres están infectadas con HPV y que nacen por parto vaginal o incluso por cesárea, lo que sugiere una transmisión in utero. Los HPV 11 originan cuadros de mayor compromiso y riesgo de obstrucción.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El diagnóstico de lesiones patológicas es fundamentalmente clínico e histopatológico. Los programas de detección precoz del cáncer de cuello uterino mediante la prueba de Papanicolau (Pap) en la década de los cincuenta redujeron significativamente la mortalidad por esta causa, por efecto del diagnóstico precoz y del tratamiento de las lesiones precancerosas. Sin embargo , ahora que existe una clara asociación etiológica de ciertos virus papiloma con cáncer, se puede avanzar en un manejo más racional de esta patología. Es posible identificar HPV y genotipificarlo mediante ensayos de captura híbrida o PCR . La PCR puede identificar secuencias consenso de la familia viral con posterior genotipificación mediante hibridación , secuenciación , ensayos de arreglos genómicos o bien , puede ser tipo específica. En general, .una PCR en secuencias consenso , seguida de una hibridación reversa, es una metodología sensible y entrega la más amplia información para diferentes muestras clínicas, incluso con múltiples infecciones, tanto en mucosa como en piel. Para este vi rus no existe un método de propagación en cultivos celulares . La serología sólo se utiliza en proyectos de investigación . En tejidos también resulta útil la utilización de ensayos de inmunihistoquímica.
TRATAMIENTO El tratamiento de las verrugas es clínico. El manejo de las lesiones depende de la extensión del cuadro, del tiempo de evolución, de la forma clínica, del estado inmunológico y de la preferencia del paciente y/ o de su familia. La mayoría de los tratamientos se dirige a destruir las lesiones visibles o a induci r citotoxicidad contra las lesiones infectadas, pues ello posiblemente disminuye la infectividad viral , pero no hay certeza de su erradicación. Casi todos los tratamientos tienen mejores resultados que el placebo: el 27 % de las verrugas se elimina en quince semanas; sin embargo, esta resolución es más difícil en adultos, en lesiones de larga evolución y en pacientes inmunodeprimidos. Los objetivos del tratamiento son remover la verruga sin recurren cia, evitar cicatrices e inducir inmunidad a largo plazo. Aunque ningún tratamiento tiene una alta tasa de curación (60%-70% en tres meses), los pacientes jóvenes tienen mejor pronóstico.
---190
Figura 15-14. Verrugas plantares en un adulto.
El cidofovir, análogo de nucléosido, ha mostrado cierta actividad contra este virus, pero su uso es aún limitado; en tumores asociados a HPV o papilomatosis laríngeas severas ha demostrado ser eficaz como tratamiento local, en forma de inyecciones intralesionales y en crema o gel formulado al1 % o al3%.
CAPITULO
PREVENCIÓN El preservativo no es un método completamente efectivo contra la infección por HPV, pues deja descubiertas partes susceptibles de estar infectadas. Actualmente existe aprobación en algunos países para el uso una vacuna tetravalente recombinante (Gardasil ® de Merck), que contiene subunidades proteicas de L1 no infectantes similares a partículas virales de los genotipos 6, 11, 16 y 18, y vacuna bivalente recombinante (Cevarix® de Glaxo SmithKiine), que contiene subunidades proteicas de L1 no infectantes similares a partículas virales de los genotipos 16 y 18 con el propósito de prevenir el riesgo de infección de genotipos de alto riesgo y el posterior cáncer cervicouterino. Está indicada para mujeres antes del inicio de la vida sexual.
VIRUS HERPES HUMANOS María José Martínez
Los virus herpes simplex se clasifican en tipos 1 y 2. El tipo 1 afecta preferentemente la piel y la mucosa oral, mientras que el tipo 2 se limita más a las regiones genitales. Por eso, en este capítulo se hará referencia al herpes simple 1, pues el tipo 2 se analiza en el Capítulo 24: Infecciones virales de transmisión sexual.
El virus herpes simplex tipo 1 (HSV-1 ), que está ampliamen- . te distribuido en el mundo, causa una variedad de cuadros clínicos. Infecta la boca, los ojos y la piel de la cara, aunque también puede dar manifestaciones genitales. La infección ocurre generalmente antes de los cinco años por contacto directo con lesiones o con secreciones de individuos con lesiones herpéticas visibles o de excretores asintomáticos. En la mayoría de los casos no se manifiesta enfermedad (infección asintomática) y en una menor proporción se presenta como una gingivoestomatitis o una queratoconjuntivitis herpética. El período de incubación varía de dos a veinte días. La gingivoestomatitis es un cuadro febril con odinofagia y vesículas dolorosas en labios, encías, mucosa oral, la porción
15 - 1NFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
anterior de la lengua y el paladar duro. En niños pequeños se ve rechazo a la alimentación e irritabilidad. La lesión elemental de esta infección es la vesícula de 1 a 2 mm, originada por la lisis celular del estrato espinoso del epitelio. La mucosa se rompe rápidamente y se observan erosiones o úlceras pequeñas que convergen, con un halo eritematoso y una seudomembrana amarillo grisácea ampliamente distribuida en el paladar blando y duro, la lengua, encías, labios y mucosa oral. La diseminación local puede causar una faringitis o faringoamigdalitis herpética. Los niños pueden autoinocularse la infección hacia los ojos, párpados, nariz, etc. Este cuadro dura entre dos y tres semanas, en las cuales generalmente se encuentra virus replicando por las primeras dos semanas y posteriormente permanece el tejido erosionado hasta su epitelización. Pueden presentarse adenopatías cervicales o submentonianas. Luego de la infección inicial en el epitelio, los virus permanecen latentes en neuronas ganglionares. Frente a ciertos estímulos como LUV, estrés, trauma local, fiebre, infecciones bacterianas, etc., el HSV-1 se puede reactivar. La forma más frecuente de recurrencia herpética a nivel oral es el herpes labial (Figura 15-15). Frecuentemente se presenta dolor, ardor u hormigueo en la zona de recurrencia en las horas previas a la aparición de lesiones vesiculares agrupadas sobre una base eritematosa, generalmente en el borde del bermellón del labio, donde se concentran las fibras amielínicas tipo C. Se resuelven en cinco a siete días. A nivel ocular, las blefaritis herpéticas frecuentemente se acompañan de conjuntivitis y/o queratitis, por lo que en estos casos los pacientes siempre deben ser evaluados por un oftalmólogo. La queratoconjuntivitis herpética puede ser recidivante y es una causa importante de ceguera que requiere tratamiento quirúrgico (Figura 15-1 6) . El panadizo herpético se debe sospechar en niños con lesiones vesiculares periungueales dolorosas en forma recurrente. El eczema herpético o erupción variceliforme de Kaposi es un desorden cutáneo debido a una infección herpética en la piel afectada por otra patología dermatológica de base, como dermatitis atópica, quemaduras, etc. La erupción comienza como grupos de vesículas sobre piel alterada, que rápidamen -
Figura 15-15. Herpes oral de recidiva en escolar con neumonía por S. pneumoniae.
191
V IROLOGÍA ClÍNICA
Figura 15·16. Queratoconjuntivitis herpética.
te se diseminan y que pueden volverse hemorrágicas, costrificadas o evolucionar a la ulceración, necrosis o sobreinfección bacteriana. Dura entre siete a diez días, pero puede prolongarse hasta por seis semanas. Se debe sospechar el cuadro en eczemas con aspecto de sobreinfección que no responden a antibióticos. La infección por HSV es la principal causa infecciosa del
eritema multiforme o polimorfo menor (EM) y también puede precipitar un síndrome de Steven-Johnson. El EM generalmente se presenta dos a siete días (hasta tres semanas) después de iniciado el cuadro herpético y tiende a repetirse con las recurrencias. En estas lesiones no se encuentra el virus completo , sino fragmentos de ADN, principalmente el gen de la polimerasa, por lo que se plantea que la expresión de este como proteína parti~ipa directamente en el desarrollo de la
--·192
enfermedad . Las partículas de HSV presentes en infecciones clínicas o subclínicas de mucosas, precedentes a la aparición de EM , serían fagocitadas por macrófagos que fragmentarían y procesarían el virus, para presentar sus antígenos a los linfocitos T, que se convertirían en células T de memoria para HSV. Posteriormente, los fragmentos de ADN viral serían transportados por vía sanguínea (células CD34+) a la piel y expresados ahí como antígenos, siendo reconocidos por los linfocitos T .activados, resultando en una respuesta inflamatoria específica que se expresa clínicamente como EM . El tratamiento específico de la infección por herpes simplex es con aciclovir o sus derivados, el que mejora rápidamente las molestias pero no erradica el virus de su sitio de latencia. Las dosis recomendadas se especifican en el Capítulo 11 : Antivirales.
C APÍTULO
15 -
INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS
HECHOS DESTACADOS
Viruela • La viruela es una enfermedad contagiosa por vía aérea, generalmente sintomática, con 30% de mortalidad, cuyo único reservorio es el ser humano. • La produce un virus ADN de estructura compleja (familia Poxvírídae) visible a microscopia óptica, cuya replicación ocurre en el citoplasma de la célula. • Es la única enfermedad viral erradicada en el mundo, gracias a una vacuna jenneriana viva atenuada, que no cumpliría con los requisitos actuales para su aprobación y comercialización. • Es un arma potencial de bioterrorismo contra la cual hay vacuna y antivirales efectivos.
Molusco contagioso • Es de distribución mundial, especialmente prevalente en niños y habitualmente autolimitada a unos pocos meses. • Es de mayor prevalencia y contagiosidad en individuos inmunocomprometidos. • No hay vacuna ni tratamiento viral específico.
Varicela • Es una enfermedad eruptiva frecuente en la infancia producida por el virus varicela zóster 0JZV), de evolución habitualmente benigna. Puede ser más grave en escolares sobre doce años, adultos e inmunocomprometidos. • El herpes zóster es la reactivación del virus que permanece latente en ganglios nerviosos sensitivos y compromete la piel inervada por las ramas correspondientes. Produce lesiones en la piel semejantes a la varicela y además una neuritis que puede prolongarse por semanas y meses. • Para la infección por VZV existe tratamiento antiviral con aciclovir y fármacos derivados, cuya dosis depende de la edad y condiciones del afectado. En general se recomienda tratamiento oral en infecciones no complicadas e intravenoso en pacientes inmunosuprimidos. • La prevención es efectiva con una vacuna por virus vivo, recomendada a partir del año de edad.
Sarampión • Es un virus ARN de una hebra de polaridad negativa, con manto; por neutralización hay un solo serotipo y el hombre es el único reservorio. • Es una infección viral aguda de evolución predominantemente clínica, caracterizada por fiebre, signos respiratorios, exantema y enantema (Koplik); su gravedad reside en la posibilidad de complicarse en neumonía y encefalitis . • El diagnóstico es eminentemente clínico, pero en países con buen control epidemiológico debe confirmarse con laboratorio virológico (serología, RT-PCR) . • • Existe una vacuna a virus atenuado de buena calidad , cuya aplicación ha permitido controlar el sarampión en muchos países y podría lograr su erradicación .
Rubéola • La rubéola posnatal es una enfermedad exantemática benigna de la infancia. El peligro reside en que puede contagiar a una embarazada y producir daño en el feto , constituyendo el síndrome de rubéola congénita. • El diagnóstico es clínico y epidemiológico, pero ante la sospecha de contacto con una embarazada deben hacerse exámenes serológicos para analizar la situación tanto en el niño como en la embarazada.
193
VIROLOGIA ClÍNICA
• La vacuna por virus atenuado está incluida en los programas rutinarios de inmunizaciones junto a las vacunas antisarampión y antiparotiditis. Se recomienda una dosis al año de vida y un refuerzo al entrar al colegio
Parvovirus 819 • Es un virus icosaédrico desnudo muy pequeño, cuya peculiaridad es tener un genoma de una hebra(+) o(-) de ADN por virión. • La mayoría de las infecciones es asintomática. Puede produce un amplio espectro de manifestaciones clínicas dependiendo del huésped afectado: eritema infeccioso en niños normales; atropatía en adultos, principalmente mujeres; crisis de anemia aplástica en personas con hemoglobinopatías; infecciones persistentes con anemia crónica en inmunodeficientes; hidrops fetal o aborto en embarazadas. • El diagnóstico se confirma por detección de anticuerpos séricos lgM e lgG y/o de ADN viral por PCR. • No existe terapia antiviral específica, pero hay algunas medidas terapéuticas de ayuda en las distintas presentaciones.
Papiloma virus • Son virus icosaédricos desnudos con un genoma de ADN circular de doble hebra que tienen tropismo por las células basales de epitelios pluriestratificados de la piel y mucosas. Producen infecciones persistentes cuya replicación depende de la multiplicación y diferenciación de las células del epitelio. • Producen verrugas en la piel y mucosas, generalment~ benignas, pero las lesiones pueden llegar a ser malignas, especialmente en el tracto genital y en inmunocomprometidos. • Constituyen la principal causa mundial de enfermedad de transmisión sexual. • Existen vacunas comercialmente disponibles para los genotipos de papilomavirus de mayor riesgo de producir cáncer cervicouterino (16,18) y los más prevalentes en lesiones de mucosa (6, 11 ). Su alto precio es una de las limitantes para su uso masivo.
---194
CAPÍTULO
16
Vii-us y sistema nervioso Antonio Banfi Luis Fidel Avendaño Contenido
198 199 199
~ enin g.iti s viral .
~!l~~faliti s (~SV y ~~ter~iru sl._ __. ·Infecciones lentas del SNC
200 Poliomielitis
201
Priones
205
~--··---~---------·-- --------------- ·----------- --------------- ------ -- -----------------------------------
------------------------------------------------------------------
Parotiditis
i bien las infecciones virales del sistema nervioso no son frecuentes, su relevancia estriba en su gravedad , en las potenciales secuelas y en la letalidad asociada. En efecto, las
S
infecciones agudas del sistema nervioso central (SNC) constituyen una emergencia, porque su rápido diagnóstico y
manejo son decisivos en el pronóstico; además, actualmente se cuenta con medios diagnósticos y terapéuticos para muchas de ellas, cuyo mejor ejemplo es el tratamiento de la encefalitis herpética con aciclovir. En las infecciones agudas del sistema nervioso, especialmente la meningitis y encefalitis, los virus son agentes de reconocida prevalencia; sin embargo el espectro de etiologías virales es amplio y una gran proporción de ellos permanece sin identificación. En este capítulo se presentan dos buenos ejemplos de intervenciones exitosas en salud pública que han incidido en el control de las infecciones del sistema nervioso central. Ambas se basaron en programas de vacunación universal que han disminuido la prevalencia de las infecciones por virus poliomielitis y parotiditis. En estas circunstancias, la simple aparición de dos casos de parálisis flácida en la vigilancia epidemiológica puede constituir una emergencia sanitaria que requiere una rápida reacción tanto de la autoridad de salud. como de los centros de investigación virológica. Este capítulo también incluye algunas patologías crónicas asociadas a demencias, especialmente interesantes porque representan modelos de patogenia de curso fatal , algunas de las cuales son producidas por agentes no convencionales (priones). Debido a la diversidad de agentes etiológicos, de modelos de patogenia (infecciones agudas y persistentes), de mecanismos de daño, de síndromes clínicos y de estrategias de control, la sistematización de la información suele ser compleja. En este capítulo se hará una descripción general de los agentes virales que tienen tropismo por el sistema nervioso central y periférico, su patogenia y posteriormente las entidades clínicas más relevantes. Muchos aspectos específicos de cada virus se
209
tratan en los capítulos respectivos. En secciones especiales de este capítulo se hará referencia al virus parotiditis y a la problemática que representan los priones.
VIRUS CON NEUROTROPISMO Prácticamente todas las familias de virus ADN y ARN humanos tienen miembros con tropismo por el tejido nervioso que son capaces de infectar los sistemas nerviosos central y periférico. Entre los virus que destacan por su propiedad neuroinvasora se deben mencionar los virus de la rabia, muchos arbovirus, virus parotiditis, virus de inmunodeficiencia humana (VIH), virus herpes simplex 1 y 2, virus varicela zóster y virus de la cariomeningitis linfocitaria. Entre·los virus con alta neurovirulencia el grupo principal lo constituyen los enterovirus, actualmente clasificados de acuerdo a propiedades moleculares y biológicas en enterovirus humano A (virus Coxsackie A2-8, 1O, 12, 14, 16 y enterovirus ~ 1 ), enterovirus humano B (Coxsackie A9 , Coxsackie B 1-6, enterovirus 69, enterovirus 73), enterovirus humano C (virus Coxsackie A 1, 11 , 13, 15, 17-22, 24) y enterovirus humano D (enterovirus 68 y 70). Otros agentes que pueden afectar al sistema nervioso son el virus de Epstein-Barr, el herpesvirus 6, el virus sarampión, el virus rubéola, los adenovirus, los virus polio 1, 2 y 3, y otros enterovirus como parechovirus humano (anteriormente virus ECHO 22-23) (Tabla 16-1 ).
PATOGENIA E INMUNIDAD Los patógenos que afectan al sistema nervioso lo hacen a través de varias vías y mecanismos de contagio. Muchos virus penetran por vía oral (Ej.: enterovirus), se adhieren a las mucosas, penetran y luego se replican en los ganglios regionales ; otros penetran a través de la piel (virus transmitidos por artrópodos), donde se replican localmente y en el tejido linfático regional. Como consecuencia de ello se produce una viremia primaria, de baja monta, que distribuye a los virus a diferentes 195
VIROLOGÍA ClÍNICA
Tabla 16-1. Algunas características de wus que afectan el sistema nervioso
Tamaño(nm)
Nucleocápside y manto
ARN, hebra única, circu lar
11 0-130
Helicoidal, con ma nto
Encefa litis, mening itis, poliomielitis
ARN, hebra única, lineal
20-30
lcosaéd rica, desnudo
Herpes simple, CMV, Epstein-Barr, varicela zóster
Encefa litis, mening itis, neu ritis periférica
ADN, doble hebra, linea l
150
lcosaédrica, con manto
VIH
Meningitis, demencia
ARN, hebra única, linea l
80-1 00
lcosaéd rica, con manto
Rabia
Encefaliti s
ARN, doble hebra, linea l
180 X 75
Helicoidal, con manto
Parotiditis
Encefalitis, meni ngitis
ARN, hebra ún ica, linea l
150-300
Helicoidal, con manto
Virus
Síndrome clínico
Acido nucleico
Coriomening itis linfocitaria
Encefalitis, meningitis
Picornavirus (enterovirus, poliovirus, parechovirus)
directa de neuronas por efecto de la replicación viral ; por daño celular o desmielinización provocados por la respuesta
tejidos extraneurales , donde se replican hasta alcanzar altas concentraciones. Así, se origina una viremia secundaria que determina síntomas inespecíficos como fiebre , compromiso del estado general y cefalea. Esta segunda viremia permite a
inmune específica al virus mediada por células y anticuerpos neutralizantes y/ o producción de citoquinas inflamatorias, especialmente en vasos sanguíneos o tejido neuronal ; esta respuesta inflamatoria se manifiesta por infiltración perivascular de linfocitos y por microglia, que corresponden a los macrófagos del sistema nervioso; por degeneración y muerte celular mediada por apoptosis ; por degeneración espongiforme, característica de los priones , y por presión mecánica a través de edema celular, aumento de la presión intracraneana y alte. ración del flujo sanguíneo cerebral (Figura 16-2).
los virus atravesar la barrera hematoencefálica e infectar neuronas y otras células del sistema nervioso central (SNC) (Figura 16-1 ). El mecanismo preciso de penetración viral al sistema nervioso no se ha dilucidado completamente, pero puede comprender cuatro formas generales: la vía hematógena, por replicación en el endotelio o por paso directo a través de las barreras endoteliales por linfocitos o macrófagos infectados por virus ; el transporte axonal retrógrado directo desde la periferia al SNC, tal como ocurre con los virus rabia, herpes simplex y varicela zóster y posiblemente con polio; por contigüidad con una infección, y por traumatismo o acción iatrogénica (punción lumbar, trasplante) .
El daño celular por acción lítica indirecta del virus debido a la respuesta inmune innata y adaptativa del individuo suele tener una latencia de alrededor de dos semanas. En las encefalopatías postinfecciosas, generalmente desmielinizantes, la replicación viral en las neuronas pone en circulación antígenos propios del sistema nervioso insertos en el manto de los virus. Como el sistema nervioso está inmunológicamente oculto , los
El daño celular en el sistema nervioso puede ocurrir por al menos cinco mecanismos: mediante infección y destrucción
Enterovirus (silvestre) Mosquitos vía fecal-oral
)
Virus polio atenuado (vacuna polio 1, 2, 3)
Mucosa bucofaríngea
Piel, mucosas
Mucosa intestinal
i Excreción prolongada (varias semanas)
Intestino
_
_)
Otros: corazón, ap. respiratorio, etc.
Figura 16·1. Patogenia de la infección por enterovirus. El virus entra al aparato digestivo alto, se multiplica en la mucosa bucofaríngea y en el intestino y se elimina por las deposiciones. Puede alcanzar órganos imnunocompetentes, replicarse y originar una viremia que permita al vi rus alcanzar otros órganos y tej idos blanco. En este modelo de infección se desarrolla una inmunidad prolongada, también posible de lograr con una vacunación apropiada. Se ha agregado la patogenia de arbovirus que afectan al sistema nervioso(¿?: vía posible).
196
C APÍTULO
16 - V IRUS
Y SISTEMA NERVIOSO
Sinapsis Terminaciones del axón Cuerpo de la neurona (soma)
Sinapsis
/
Figura 16-2. Representación de una neurona pa ra mostrar los puntos que pueden ser dañados directa o indi recta mente por la infecci ón viral.
órganos inmunocompetentes no lo reconocen como propio y montan una respuesta inmune tanto contra los antígenos de superficie del virus como de algunos componentes del sistema nervioso, especialmente la mielina. Esto explica la latencia de estas manifestaciones. De acuerdo al Capítulo 4: Patogenia viral, pueden observarse varios "modelos" de infecciones virales del sistema nervioso: agudos, persistentes latentes, persistentes crónicos y lentos. En la Tabla 16-2 se muestra esta clasificación aplicada a las infecciones del sistema nervioso.
EPIDEMIOLOGÍA
en los estudios epidemiológicos de incidencia y prevalencia. El cultivo viral no es de rutina, porque está restringido a pocos laboratorios y su sensibilidad es baja (3% al 40%). Actualmente las técnicas de diagnóstico molecular (PCR) son las más sensibles y específicas, los resultados se obtienen en pocas horas, ofrecen el diagnóstico de los principales virus que afectan el sistema nervioso y a veces permiten el seguimiento de la evolución. Además, permiten suspender los antimicrobianos instaurados ante la sospecha inicial de meningitis bacteriana, disminuir los días de hospitalización y el consiguiente costo de atención .
AsPECTos cLíNicos
Algunas infecciones virales del sistema nervioso presentan patrones estacionales claros. Por ejemplo, las infecciones por enterovirus tienden a ocurrir en verano, como ocurría con las epidemias de poliomielitis antes de la vacuna. La encefalitis por herpes simplex se presenta en cualquier época del año, mientras que las infecciones por arbovirus dependen de condiciones ambientales que favorecen la presencia de vectores (Capítulo 19: Virus trasmitidos por artrópodos). Los factores de riesgo son las edades extremas y los individuos inmunocom prometidos.
DIAGNÓSTICO Son clave la historia clínica completa y el examen del líquido cefalorraquídeo (LCR). Con fines clínicos y terapéuticos se prioriza la detección de agente; la serología puede ser de utilidad
Los virus que afectan el SNC y el sistema nervioso periférico son capaces de producir diferentes síndromes clínicos, de los cuales la meningitis y la encefalitis son los cuadros agudos emblemáticos. Pero el compromiso del sistema nervioso suele ser difuso, por lo. que debe considerarse de "predominio" meníngeo o encefálico, habiendo virus que producen habitualmente meningoencefalitis. En efecto, en estas infecciones agudas hay signos de infección gen~ral asociados a compromiso meníngeo y/o encefálico, aunque frecuentemente la sintomatología es mixta (Tabla 16-3). Otras expresiones clínicas se describen según los territorios comprometidos. Se habla, por ejemplo, de mielitis transversa, de encefalomielitis, de cerebelitis y de parálisis flácida porque se expresan por el compromiso medular, encefalomedular, cerebeloso y neuronal periférico, respectivamente (Tabla 16-4).
Tabla 16-2. Modelos patogénicos de las infecciones virales y ejemplos de agentes
Modelo de Infección
Síndrome o ejemplos de virus
Infecciones agudas
Men in giti s, encefalitis, pa rálisis; neu ritis periféricas; cuadros postinfecciosos
1nfecciones persistentes latentes (rea ctivaciones)
Diferentes síndromes produ cidos por herpesvirus: HSV, VZV, EBV, HHV6, CMV
Infecciones persistentes crónicas
Demencia y neuropatías por VIH, rubéola congénita
Infecciones lenta s
Sa rampión, HTLVl
• Virus convencionales
Kuru, Creutzfeldt-Jacob (CJD), nueva CJD; scra pie
.
• Priones
197
VIROLOGÍA ClÍNICA
Tabla 16-3. Síntomas y signos clínicos de men1ngitis y encefalitis
,
Generales Síndrome febri l (> 38 oc) Compromiso estado general Rechazo alimentario, irritabilidad en lactantes, hipertensión endocraneana: cefalea, náuseas, vóm itos De encefalitis Compromiso del encéfalo Compromiso de conciencia en un sentido, o alternancia de depresión o excitación Depresión: desde somnolencia hasta coma Excitación: desde excitación hasta convu lsión De meningitis Signos meníngeos Rigidez de nuca y columna Koernig, Brudsinski
Tabla 16-4. Patogenia de infecciones virales: síndromes y agentes responsables
Síndrome clínico
Virus
Meningitis
Enterovirus, herpes simplex 2, parotiditis
Encefalitis
Enterovirus, herpes simplex 1 y 2, va ricela zóster, parotiditis, rabia, arbovirus
Parálisis
Poliovirus, otros
Demencia
VIH
Cuadros postinfecciosos Encefalomielitis • Polirradiculoneuritis (Guillain-Barré)
VZV, sarampión, rubéola, parotiditis, vaccinia, vacuna antirrábica Vacuna influenza, enterovirus, CMV, EBV, otros
Parálisis periférica única
Herpes simplex, VZV
MENINGITIS VIRAL La meningitis viral es la inflamación meníngea ocasionada por una infección viral del espacio subaracnoideo. Desde una perspectiva clínica, corresponde al síndrome de meningitis aséptica, el que tiene a su vez múltiples etiologías, infecciosas y no infecciosas. En regiones con amplia cobertura de vacuna contra la parotiditis, los enterovirus son responsables de la mayoría de los episodios de meningitis viral en niños. Otros enterovirus, como parechovirus, cobran impoFt:ancia, al igual que los virus herpes simplex 2 y VIH en adultos. El virus de la coriomeningitis linfocitaria, un arenavirus, debe considerarse en algunas regiones rurales o urbanas donde se haya identificado el roedor reservorio del virus. Las infecciones meníngeas son más frecuentes en verano y otoño en las regiones templadas y durante todo el año en zonas tropicales. La incidencia de la enfermedad es mayor en niños y jóvenes; no se observan diferencias en cuanto a género. El espectro clínico puede ser amplio. Sin embargo, el cuadro clínico clásico se inicia generalmente en forma brusca con fiebre, cefalea, náuseas y vómitos, además de fotofobia y signos meníngeos. Otros elementos orientadores del diagnóstico
---198
clínico etiológico son la concomitancia con infecciones genitales asociadas (virus herpes simplex 2), con exantema mobiliforme (enterovirus e infección primaria VIH) y con frote pericárdico (virus Coxsackie). El cuadro es autolimitado y generalmente se resuelve en cinco a siete días. El diagnóstico constituye un desafío, pues diferenciar entre una causa viral o bacteriana en etapa inicial puede ser difícil, considerando además que en el adulto se agregan otras etiologías no infecciosas. En el examen del líquido cefalorraquídeo (LCR), que es crucial , se observa aumento de la presión de salida y aspecto claro u opalescente por pleocitosis moderada (inferior a 1.000 células por mm 3). Inicialmente hay predominio de polimorfonucleares (40% al 60%) y posteriormente de linfocitos; la proteinorraquia es inferior a 100 mg/dL y la glucorraquia habitualmente es normal, sobre 40 mg/dL. El diagnóstico diferencial se plantea con otras causas de meningitis a líquido claro, como TBC y leptospirosis. El diagnóstico etiológico se establece con PCR en LCR. La vacunación contra el virus parotiditis ha disminuido la prevalencia de la meningitis a líquido claro. El control epidemiológico es complejo, pues los agentes que actualmente son diagnosticados con mayor frecuencia, los enterovirus, son estables en el medio ambiente y no hay vacuna disponible. El tratamiento es habitualmente de soporte general, pero algunos antivirales como aciclovir, ganciclovir y derivados deben ser considerados en etiologías por algunos herpesvirus. Los
CAPÍTULO
programas regulares de inmunización -que incluyen vacunas contra poliomielitis, parotiditis y también H. influenzae Bhan representado una gran contribución al control de las meningitis, pero se necesita avanzar en el desarrollo de nuevas vacunas.
ENCEFALITIS VIRAL Es una enfermedad neurológica ocasionada por la infección viral del encéfalo que determina un proceso inflamatorio con evidencias clínicas de disfunción neurológica; frecuentemente se acompaña de algún grado de compromiso de las meninges. La etiología es semejante a la de la meningitis viral, pero cobran relevancia los virus herpes simplex 1 y 2 tanto en niños como en adultos. La única encefalitis pura es la por virus de la rabia (Capítulo 20: Zoonosis). Los arbovirus son causa importante de meningoencefalitis, cuya frecuencia y gravedad dependen de la etiología específica (Capítulo 19: Virus transmitidos por artrópodos (arbovirus)) (Tabla 16-5). La estación del año, la ubicación geográfica, la prevalencia de la enfermedad en la comunidad, la historia de viajes, actividades recreacionales, exposición ocupacional, el contacto con insectos y animales, la historia de vacunación y el estado inmunitario del paciente, en fin, la epidemiología de la encefalitis, es relevante en la orientación diagnóstica etiológica. La encefalitis viral es menos frecuente que la meningitis viral y los casos se presentan en forma esporádica. Puede ocurrir en cualquier edad; debido a su inmadurez inmunológica, el recién nacido es especialmente susceptible. La encefalitis por arbovirus se limita a zonas geográficas donde existen los vectores biológicos; el virus de la rabia tiene marcadas variaciones regionales y a partir de animales salvajes se transmite ocasionalmente a los animales domésticos y al hombre. El cuadro clínico de la encefalitis incluye fiebre, signos de focalización neurológica y compromiso de conciencia, manifestado por cambios de conducta o del estado de alerta; en la mayoría de los casos, especialmente en adultos, se aprecia inflamación meníngea concomitante, en lo que constituye
16 - VIRUS Y SISTEMA NERVIOSO
una meningoencefalitis. Se debe distinguir entre encefalitis infecciosa, encefalitis postinfecciosa y encefalomielitis, pues estos dos últimos cuadros son provocados por una respuesta inmune a un estímulo antigénico precedente, ya sea al propio microorganismo infectante, al virus vacuna o bien a otros componentes antigénicos asociados a la infección inicial o la vacunación; además, el tratamiento y el pronóstico son distintos. La meningoencefalitis por herpes simplex 1 y 2, como es el caso de los recién nacidos, son las más graves y requieren un tratamiento rápido porque la administración precoz de aciclovir disminuye radicalmente la letalidad y las secuelas. Se presenta clínicamente con compromiso unilateral de lóbulos temporales, preferentemente manifestado por convulsiones focales que se demuestran precozmente por imágenes de destrucción parenquimatosa (TAC, resonancia magnética). El diagnóstico etiológico viral no debe retrasar el inicio del tratamiento intravenoso con aciclovir. La muestra de LCR permite hacer diagnóstico etiológico específico mediante PCR, como también monitorear la evolución de la infección. En la actualidad la biopsia cerebral con fines diagnósticos se usa excepcionalmente y está restringida a escasos centros hospitalarios. El aislamiento viral en cultivo tiene menos sensibilidad que la PCR y demora al menos 48 horas en dar resultados. En herpes simplex y enterovirus, los excelentes resultados de la PCR hacen prácticamente descartar el cultivo por su baja sensibilidad. No existe vacuna contra virus herpes simplex 1 y 2. Las infecciones herpéticas, casi todas asintomáticas en la mujer embarazada, complejizan la prevención de la encefalitis del recién nacido; el control del embarazo y el diagnóstico precoz ante la sospecha clínica son elementos clave en la prevención.
INFECCIONES LENTAS DEL SNC El modelo de infección lenta se caracteriza por un período de incubación largo, de años, al cabo del cual aparecen signos de compromiso del SNC que en meses termina con la vida del enfermo. Son enfermedades poco frecuentes y su importancia
Tabla 16-5. Etiología viral de meningitis y encefalitis aguda
Familia
Virus representativos
Tipo ácido nuc/eico
Picornaviridae
Enterovirus (ECHO, Coxsackie, polio, enterovirus, parechovirus)
ARN
Togaviridae
Rubéola, encefalitis equina oriental, encefalitis equina occidental
ARN
Flaviviridae
Encefalitis de St. Louis, virus West Ni le, encefalitis japonesa, encefalitis Murray Val ley
ARN
Rhabdoviridae
Rabia
ARN
Paramyxoviridae
Parotiditis, sarampión
ARN
Arenaviridae
Coriomeningitis linfocitaria
ARN
Retroviridae
Virus inmunodeficiencia humana 1 y 2
ARN
Adenoviridae
Adenovirus humano
ADN
Herpesviridae
Herpes simplex 1 y 2, varicela zóster, Epstein-Barr,.CMV, herpes humano 6
ADN
199
VIROLOGÍA CLÍNICA
reside en su pronóstico fatal y en que representan un modelo de patogenia cuyos mecanismos no han sido aclarados. En efecto , pueden ser producidas por dos tipos de agentes: infecciones por virus convencionales que actúan en condiciones especiales y por agentes no convencionales, o priones. Las infecciones lentas del SNC de etiología viral son las que se mencionan a continuación (Tabla 16-6).
fección es asintomática y sólo en pacientes inmunosuprimidos puede producir problemas.
Encefalitis subaguda espongiforme Es una enfermedad rara, progresiva y uniformemente fatal, producida por agentes no convencionales -priones- que se describen en capítulo aparte.
Panencefalitis esderosante subaguda (SSPP) Aproximadamente siete a diez años después de haber tenido sarampión, aparecen signos de compromiso neurológico tales como alteraciones de la marcha y de la conducta, que en plazo de semanas o meses avanzan hacia déficit intelectual, convulsiones, parálisis y ceguera. La muerte sobreviene antes de dos años de iniciados los síntomas. Su frecuencia se estima en 1 por millón de casos de sarampión , especialmente si ocurre antes de los dos años, siendo más frecuente en hombres. En anatomía patológica se encuentran signos de encefalitis con aumento de linfocitos perivasculares, proliferación glial y neuronas con cuerpos de inclusión que corresponden a nucleocápsulas de virus sarampión incapaces de generar virus completos, a no ser que se haga cultivo simultáneo de la biopsia con cultivos de células permisivas. Hay un defecto en la producción de la proteína M del virus, que sería responsable del problema. El alto título de lgM antisarampión en el suero y en el LCR confirman la etiología.
Leucoencefalopatía multifocal progresiva Algunos enfermos portadores de enfermedades linfoproliferativas y síndromes de inmunodeficiencia súbitamente desarrollan deterioro intelectual y parálisis . Se asocia a infección por un virus de la familia Papovaviridae, género Poliomavirus, denominado virus JC. Es un virus icosaédrico desnudo, de 45 nm de tamaño, con un genoma de ADN circular de doble hebra. Fue descubierto en 1958 en pacientes con de alteraciones de la visión y el habla, demencia y curso fatal en plazo de meses. Es una enfermedad rara observada en ancianos portadores de enfermedades del sistema reticuloendotelial, corno leucemialinfoproliferativa crónica y Hodgkin. La anatomía patológica muestra zonas de desmielinización, oligodendrocitos anormales con inclusiones basófilas y astrocitosis. En 1971 se aisló el virus JC de polimorfonucleares y entonces se descubrió que estaba extensamente distribuido en seres humanos, produciendo una infección persistente en el sistema urinario; la in-
INFECCIONES DEL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO Se les denomina mono o polineuritis según afecte a un nervio periférico o a varias raíces nerviosas. Las neuritis de un nervio son producidas generalmente por herpesvirus.
Mononeuritis Los virus herpes -especialmente herpes simplex y varicela zóster- pueden haber quedado latentes en ganglios sensitivos de los pares craneales, como el ganglio de Gasser del trigémino y de la médula, reactivarse y viajando hacia la periferia producir síntomas neurológicos y cutáneos. La neuritis más frecuente es la que acompaña al herpes zóster (Capítulo 15: Infecciones virales en piel y mucosas, Capítulo 17: Virus herpes). Otra neuritis relativamente común es la que compromete al VIl par craneano, el facial, cuya etiología se atribuye al virus herpes simplex . La parálisis facial periférica idiopática o primaria -denominada también parálisis de Bell o parálisis a frigore-, que se debe a inflamación del nervio en su trayecto a través del conducto óseo de Falopio, afecta sus funciones relacionadas con la musculatura de la cara (párpados, mejillas y músculo del estribo) y de las glándulas lacrimales y salivales; también se afectan sensaciones gestatorias que transmite el nervio. Generalmente es unilateral , más frecuente a izquierda. La sintomatología puede ir desde una paresia transitoria hasta una parálisis permanente, con las consiguientes consecuencias en la cara: asimetría de boca y de la expresión facial, caída de párpados con oclusión incompleta, lagrimeo, etc. Esta enfermedad se ha asociado también a influenza, resfríos, infecciones áticas y otras no infecciosas como hipertensión, tumores, etc. El pronóstico es generalmente bueno y a las dos semanas del inicio de los síntomas empieza a mejorar el cuadro, que desaparece en tres a seis meses; dependiendo
Tabla 16-6. Infecciones lentas por virus y priones
Síndrome
Virus o prión
Tipo de lesión
Panencefalitis subesclerosante subaguda (SSPE)
Sarampión
Degeneración neuronal Desmielinización Proliferación de microglia
Panencefalitis progresiva
Rubéola congénita
Desmielinización Proliferación de microglia
Leucoencefalopatía multifocal progresiva
Papovavirus: JC
Desmielinización en cerebro Hiperplasia de oligodendroglia y astrocitos
Encefalopatías espongiformes
Creutzsfeldt Jacob (CJD), nueva CJD, kuru
Atrofia cerebral y células del cuerno anterior; astrocitosis
--·20
CAPÍTULO
del daño neural inicial, pueden quedar secuelas principalmente motoras. El tratamiento incluye fisioterapia y antiinflamatorios; se ha planteado el uso de corticoides y de aciclovir, pero no hay consenso. Otra patología observable en la cara es el síndrome de Ramsay-Hunt, que consiste parálisis facial y herpes zóster por compromiso del conducto auditivo externo y/o de la membrana timpánica. Se puede acompañar de sordera, acúfenos y vértigos. La causa es la reactivación de la infección por el virus varicela zóster 0fVZ) de los nervios facial y auditivo .
Polineuritis La polineuritis más representativa es la del síndrome de Guillain-Barré. Se trata de una polirradiculoneuritis porque se comprometen las raíces sensitivas de los nervios espinales más que la médula, produciendo un cuadro de compromiso motor simétrico de las extremidades (paresias y parálisis) , con alteración de la sensibilidad. El LCR muestra células normales, pero hay alza de la albúmina (disociación albúmina citológ ica). Las parálisis suelen comprometer las extremidades, pero pueden ascender y comprometer la respiración, requiriendo ventilación asistida. Estas características clínicas obligan a hacer diagnóstico diferencial con la parálisis por virus poliomielitis . Este síndrome se manifiesta después de una infección viral o una vacunación, lo que junto a la lesión de desmielinización de las vainas de los nervios periféricos orienta hacia una etiología de tipo autoinmune. Se han encontrado niveles séricos elevados de IL-6, IL-2, TNF-alfa y anticuerpos antigangliósidos (GMI ). Lo más notable ha sido su aparición después de campañas de vacunación contra influenza, como ocurrió en los EE.UU. en 1976 con la vacunación contra la emergente influenza porcina Hl NI, en que ocurrió en 1 por 100.000 vacunados , frecuencia cuatro a ocho veces mayor que en la población no vacunada. Se ha asociado a infecciones por muchos otros virus, aunque en baja frecuencia, como EBV, VZV, CMV, virus del Nilo (WNV) ; a Campylobacter jejuni y a vacuna antirrábica, así como a enfermedades no infecciosas (lupus eritematoso, Hodgkin).
POLIOMIELITIS Antonio Banfi
Es una enfermedad infectocontagiosa de gravedad variable que puede afectar al sistema nervioso central (SNC) y ocasionalmente determinar parálisis flácida. Se le ha denominado además parálisis infantil o enfermedad de Heine-Medin .
HISTORIA Polior11ielitis es una palabra combinada de origen griego: polio (noA.íó~) . que significa gris, y myelon (l.mEA. ó~). que significa médula espinal. La poliomielitis fue recDnocida en egipcios 3. 700 años a.C. y es clásica la imagen de una figura egipcia del año 1300 a.C. que muestra una extremidad atrofiada, lo que sugiere que la poliomielitis ha sido endémica por miles de años.
16 -
ViRUS y SISTEMA NERVIOSO
La primera descripción clínica de la enfermedad se atribuye a Michael Underwood, un médico británico que en 1789 la denominó debilidad de las extremidades inferiores. En 1840, Jacob von Heine, ortopedista alemán , reconoció la poliomielitis como una entidad clínica, la diferenció de otras formas de parálisis flácida y la designó parálisis espinal infantil. Posteriormente, el médico sueco Karl Oskar Medin describió el carácter epidémico de la enfermedad y desde entonces se le conoció como la enfermedad de Heine-Medin , antes de ser definitivamente designada como poliomielitis. En 1894 se reconoció el primer brote epidémico de la enfermedad en los EE.UU. En 1907, otro médico sueco , lvar Wickman, no sólo categorizó las formas clínicas de poliomielitis a partir de un notable estudio descriptivo de una epidemia reciente ocurrida en Suecia con más de mil personas afectadas , sino que fue el primero en señalar que el modo de transmisión de la poliomielitis era persona a persona. Poco después, en 1908, los médicos austríacos Karl Landsteiner (descubridor de los grupos sanguíneos) y Edwin Popper plantearon que la enfermedad podría deberse a un virus, pues luego de inocular monos, estos desarrollaron una parálisis flácida y lesiones patológicas semejantes a las de la poliomielitis humana. Una segunda y devastadora epidemia en los EE.UU. en 1916 intensificó la investigación hasta que en 1931 , Frank Macfarlane Burnet y Dame Jean Mac Namara identificaron los tres tipos de virus polio: 1, 2 y 3. En 1948, John Enders, Thomas Weller y Frederick Robbins , tres investigadores de la historia de la virología, lograron hacer crecer los virus polio en cultivos celulares, en el que fue un paso decisivo para el desarrollo de las vacunas que cambiaron la historia de la enfermedad, debido a lo cual en 1954 recibieron el Premio Nobel. En 1955, Jonas Salk desarrolló la primera vacuna para la poliomielitis, una vacuna inactivada e inyectable, mientras que en 1961, Albert Sabin obtuvo una vacuna oral con virus atenuado que se introdujo rápidamente en los programas nacionales de inmunización de diversos países. Comenzó así el control de la enfermedad y el camino hacia la erradicación . En Chile, en el Instituto Bacteriológ,ico de Chile (hoy Insti tuto de Salud Pública) se realizaron numerosos aislamientos de virus polio a partir de 1953. Se observaron los tres tipos antigénicos de virus, con predominio del tipo 1; las encuestas serológicas demostraron que una alta proporción de los individuos poseía anticuerpos neutralizantes, inmunidad que aumentaba en relación directa con la edad. Los estudios indicaron que la infección se producía precozmente y así a los diez años de edad el 90% de la población tenía anticuerpos contra los tres tipos de virus . La evolución epidemiológica de la poliomielitis en Chile transitó desde casos esporádicos en los primeros treinta años del siglo XX , a una endemia a partir de 1935 y a partir de 1945, a brotes epidémicos regulares en las principales ciudades del país . La incidencia de la enfermedad fue de alrededor de 10/ 100.000 habitantes entre los años cincuenta y sesenta. A fines de 1961 se inició la vacunación masiva con vacuna oral y con la colaboración del propio Albert Sabin. Gracias a este programa se vacunó a más de 1.300.000 niños entre los tres meses y los siete años de edad. Se obtuvo una disminución importante de los casos y el último brote de la enfermedad se 201
VIROLOGÍA CLÍNICA
desarrolló entre 1969 y 1970 a causa del virus polio 1. A partir de ese momento se estudió la respuesta del recién nacido (RN) a la vacunación con virus polio 1 y en atención al buen grado de inmunidad obtenido en la investigación, se introdujo la vacunación programática del RN con virus polio 1 en la maternidad, gracias a lo cual se dio un paso decisivo en el control de la enfermedad, pues a partir de 1975 se logró erradicar. Chile fue el tercer país del mundo que logró este importante objetivo (Figura 16-3). Entre 1970 y 1980 la poliomielitis era endémica en muchos países en vías de desarrollo. En 1988, la Asamblea General de las Naciones Unidas estableció el año 2000 como el plazo final para la erradicación de la enfermedad . En 1990, la iniciativa de inmunización global alcanzó el 80% de cobertura y en 1991 , el niño de tres años Luis Fermín Tenorio, presentó en Junín, en el norte de Perú, el último caso de poliomielitis en las Américas. En 1993 se estableció una red global
de laboratorios de poliomielitis con el propósito de garantizar un sistema de vigilancia de alta calidad técnica. En las Américas , en 1994, seis años antes de la fecha propuesta para la erradicación global de la poliomielitis, se logró que la Comisión Internacional de Certificación de Erradicación de la Poliomielitis declarara al continente libre de la enfermedad. Posteriormente, en diferentes continentes se lograron avances significativos gracias a un aumento sustancial de la cobertura de la vacunación. En 2000 se observaron 719 casos de poliomielitis en el mundo, lo que constituyó el 99% de reducción desde que se lanzó la campaña en 1988. Desde entonces el camino ha sido difícil y aún no se logra la erradicación; en 2008 se registraron 1.606 casos globalmer;Jte, de los cuales 130 se notificaron en países no endémicos. Entre los principales países que no han logrado interrumpir la transmisión endémica de virus polio están Nigeria, India, Paquistán y Afganistán (Figura 16-4).
Vacunas
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D D -
Años Fuente: Ministerio de Salud, Chile.
Países endémicos Países que ya estaban libres de polio Importaciones desde Nigeria Importaciones desde la India
Figura 16-4.1mportaciones de viru s polio 2003-2007.
--·202
Fuente: OMS.
)
C APÍTULO
16 - VIRUS Y SISTEMA NERVIOSO
permaneciendo unida al nuevo ARN; esto explica por qué el genoma viral tiene un proteína unida al extremo 5'.
PROPIEDADES Son virus ARN de la familia Pícornavírídae, miembros del género Enterovírídae, que se diseminan por vía fecal-oral y comparten características fisicoquímicas con los otros enterovirus.
Una vez replicado el genoma, se puede iniciar otra vuelta de síntesis de proteínas usando el nuevo ARN como templado para acumular la cantidad de proteínas estructurales suficiente para comenzar a ensamblar las cápsulas de los nuevos viriones. Durante este proceso el genoma se introduce en la partícula, la que después de procesarse completamente se libera por lisis celular en forma de virión infectivo. Se estima que al cabo de 4 horas salen de la célula lisada alrededor de un millón de virus (Figura 16-5).
Miden 20 a 30 nm de diámetro, tienen simetría icosaédrica y carecen de envoltura, lo que los hace resistentes al éter, el cloroformo y el alcohol; pueden permanecer viables en agua de alcantarillado por varias semanas. Se inactivan rápidamente por radiación ionizante, formol y fenol. El genoma es ARN de una hebra, con alrededor de 7.500 nucleótidos y tiene sólo un marco de lectura abierto que codifica una gran poliproteína. El extremo 5' tiene una proteína unida covalentemente (VPg) y el 3' posee una cola de poli A; puede actuar directamente como ARN mensajero. Los virus polio se replican en el citoplasma de células e infectan sólo a primates. Por neutralización se reconocen tres serotipos de virus de polio: 1, 2 y 3.
PATOGENIA E INMUNIDAD El hombre es el único huésped natural de los virus polio, que puede transmitirse vía respiratoria, pero la vía de contagio habitual es la fecal-oral, con marcado tropismo por las células intestinales. Su ciclo natural es habitualmente asintomático y corresponde a la multiplicación en el intestino y posterior excreción por las deposiciones por dos a tres semanas. Sólo entre el5% y el S% del virus pasa a la sangre y puede alcanzar el sistema nervioso.
Replicación . Los virus polio se unen a su receptor (Pvr/ CDI55), que es una glicoproteína con tres dominios extracelulares tipo inmunoglobulina que está envuelta por actina; esta glicoproteína es codificada por un gen del cromosoma 19 y se expresa en las células intestinales y en las neuronas. Una vez unido el virus al receptor, se libera VP4 de la partícula viral y el ARN genómico es inyectado en el citoplasma de la célula. Este ARN es inmediatamente reconocido por los ribosomas celulares debido a la presencia de una secuencia del extremo 5' conocida como IRES, que constituye una vía alternativa al uso del Cap propio de los ARNm de eucariontes.
La infección de las neuronas motoras es la causa directa de la parálisis flácida. Los virus polio interrumpen la transcripción en las células afectadas; las proteínas virales no estructurales 28, 2BC y 3A interfieren con las vías de apoptosis causando depleción de TNF-a e impidiendo necrosis por TNF-a; además interrumpen la secreción de citoquinas antivirales. En esta circunstancia, la mitocondria celular se altera mediante una proteína proapoptótica (proteína Bax) que se activaría luego de la infección por virus polio, lo que ocurriría tempranamente en la infección y antecede los fenómenos apoptóticos. En resumen, esta sucesión de hechos demostrada en monos indica un balance entre fenómenos proapoptóticos y antiapoptóticos.
En los primeros minutos el ARNm es traducido en una gran poliproteína (PI-P2-P3) que es procesada por proteasas virales y celulares generando proteínas estructurales (VPI, VP2, VP3, VP4) y alrededor de veinte no estructurales. Una de las proteínas no estructurales es la ARN polimerasa, que transcribe el ARN genómico produciendo una copia negativa del genoma, la que sirve de templado para sintetizar la copias de los ARN(+) que constituyen el genoma de la progenie viral. En este caso, el inicio del la síntesis del genoma requiere de una glicoproteína (VPg), proteína que sirve de partidor de la síntesis
Patológicamente, los virus polio afectan principalmente las segundas neuronas motoras y autonómicas. La necrosis neuronal se acompaña de un infiltrado inflamatorio de polimorfo-
Región no estructural
Región estructural
5'
3'
@-----1L.li_ v_P_2 ...J....___ VP_3____¡__ VP_l _____J._2_A___._I_2B___._I_2C-----'-1_3A...J....I.J....I_3C_....1,...__ _ 3D_ VPg
VP4
VPg Poliproteína 247 kDa
¡
____.~ A-A-(A)n- OH
VPg
¡ P3
Pl P2
····¡ ················· VPO
! VP4 - VP2
VP3
2A
-A 3AB
2BC
VPl 2B
2C
3CD
A 3C
3A - 3B VPg
3D
Figura 16-5. Esquema del genoma del poliovirus. Se representa el genoma con las regiones que codifica para genes estructura les y no estructurales. El genoma actúa como ARNm y se traduce en una gran poli proteína, que es cortada en tres proteínas (Pl, P2, P3), las que son nueva mente seccionadas por proteasas para generar las proteínas de la cápsula (VPl, VP2, VP 3 y VP4), VPg y muchas proteínas no estructurales.
203
VIROLOGÍA CLÍNICA
nucleares, linfocitos y macrófagos. El hecho histopatológico característico de la poliomielitis es el compromiso de la sus-
tancia gris de las astas anteriores de la médula espinal y de los núcleos motores de la protuberancia y médula. Un compromiso menos intenso se observa en otros territorios del SNC. Las lesiones inflamatorias pueden persistir por meses. Los antígenos de histocompatibilidad HLA-3 y HLA-7 estarían asociados a un alto riesgo de parálisis. Los virus polio se replican inicialmente en la faringe y en el intestino, y desde allí se propaga al tejido linfático (placas de Peyer, amígdalas, ganglios cervicales y mesentéricos), donde se replica abundantemente. Luego ocurre una fase virémica y en la minoría de las infecciones el virus alcanza el sistema nervioso, especialmente a nivel medular o del tronco cerebral o ambos (Figura 16-1 ). Las áreas de compromiso muestran necrosis neuronal, cuya extensión determina las manifestaciones clínicas. El compromiso muscular alcanza su máximo luego de algunos días de parálisis y permanece durante el resto de la vida. La infección por virus polio determina inmunidad humoral tipo lgG e inmunidad celular intestinal (tipo lgA); la inmunidad protege frente a la enfermedad , pero puede haber replicación viral intestinal y eventual excreción en deposiciones. No existe inmunidad cruzada entre los virus polio, ni natural ni por vacuna. La inmunidad por infección natural es duradera y hay transmisión de inmunidad pasiva madre-hijo.
EPIDEMIOLOGÍA El hombre es el único reservorio de poliovirus. La vacunación cambiado notablemente la epidemiología de la enfermedad en los últimos cincuenta años . Sin embargo, aún es un problema de salud pública global, pues algunos países no han podido controlar la enfermedad. El período de incubación es generalmente de siete a diez días, con un rango entre 4 y 35 días. El contagio viral es vía aérea inmediatamente antes de la manifestación de la enfermedad y vía fecal particularmente durante los primeros quince días, pero la excreción viral puede persistir hasta dos meses. La mayoría de los casos ocurre antes de los cinco años de edad, durante las estaciones cálidas y húmedas, y son subclínicos. La relación asintomáticos versus sintomáticos es de 200:1 . De acuerdo a cada virus, la relación casos asintomáticos versus asintomáticos es polio 1 = 100:1 ; polio 2: 200:1 y polio 3: 1.000:1. El virus polio 2 no circula desde 1999.
CLÍNICA La mayoría de las infecciones por virus polio son asintomáticas (95%), pero cuando tiene expresión clínica (5%) se pueden diferenciar varios cuadros.
Poliomielitis menor. Enfermedad leve caracterizada por fiebre , cefalea, anorexia, compromiso moderado del estado general y dolor abdominal o diarrea leve.
Poliomielitis mayor. Esta forma puede seguir inmediatamente a la forma menor, o presentarse luego de aparente recuperación ; se observan síntomas de compromiso meníngeo
--·204
y fiebre . En ocasiones, los pacientes manifiestan dolor agudo y espasmos en las extremidades. El líquido cefalorraquídeo (LCR) muestra una pleocitosis moderada, con leve aumento de las proteínas.
Poliomielitis no paralítica. La mayoría de los casos se recupera en siete a diez días.
Poliomielitis paralítica. La minoría de los casos desarrolla parálisis (0,5% al 1%), que se expresa en diversas formas clínicas: • Poliomielitis espinal: consecutiva a compromiso parcelar de los segmentos cervical y lumbar de la médula espinal , con parálisis asimétrica de las extremidades.
• Poliomielitis de forma respiratoria: se observa parálisis muscular respiratoria. El compromiso puede ser ascendente o descendente. Algunos signos frecuentes son taquipnea, taquicardia, cianosis y compromiso de conciencia. En formas graves hay insuficiencia respiratoria extrema.
Poliomielitis bulbar: ocurría con mayor frecuencia en los períodos epidémicos. Determina la mayor letalidad por compromiso de los centros respiratorio y cardíaco. Parálisis respiratoria bulboespinal combinada: forma grave con síntomas combinados.
Polioencefalitis: casos excepcionales con clínica de ence~alitis
viral y alta letalidad .
DIAGNÓSTICO El diagnóstico de la poliomielitis se puede establecer en términos clínicos en los períodos epidémicos y confirmar mediante el aislamiento del virus polio . Los virus polio se detectan por los efectos citopáticos en cultivos celulares y por la posterior identificación por neutralización con antisuero específico. Se ha desarrollado una reacción de polimerasa en cadena con trascripción reversa (RT-PCR) para diferenciar poliovirus de los otros enterovirus. Se pueden aislar de secreción faríngea (en los primeros días de la enfermedad) , de deposiciones (varias semanas después del inicio de la enfermedad) y de orina. Las
deposiciones tienen el mejor rendimiento en los primeros catorce días de enfermedad . El LCR no tiene un gran rendimiento en el aislamiento de virus polio; sin embargo, el estudio de lgM específica en LCR es sensible y específico. El estudio serológico revela una elevación importante del título de anticuerpos durante la enfermedad (fijación de complemento, neutralización). Los virus vacuna son termolábiles con respecto a los virus salvajes, y se pueden distinguir de los salvajes por mapeo de oligonucleótidos del ARN . El virus polio de la vacuna tiene una similitud del99,5% respecto de su cepa de origen, mientras que los virus polio salvajes tienen una similitud genética con el virus vacuna inferior al 82%.
Diagnóstico diferencial. La poliomielitis no paralítica es indistinguible de otros cuadros que determinan meningitis aséptica. La poliomielitis paralítica puede ser confundida con polineuritis aguda, especialmente el síndrome de Guillain-Barré, con otras formas de parálisis provocadas por enterovirus, especialmente las monoparesias, con miastenia gravis, y con otras formas de parálisis flácida.
C APÍTU LO
El síndrome post -polio (atrofia muscular progresiva postpolio, AMPP) es una debilidad muscular progresiva que se manifiesta de quince a cuarenta años después de la enfermedad aguda, con pérdida gradual de la capacidad funcional, aumento de la parálisis fláccida y atrofia muscular.
16 -
VI RUS Y SISTEMA NERVIOSO
un excelente sistema de vigilancia. Aunque con la estrategia global se han evitado más de 5.000.000 de discapacidades, la tarea de la erradicación aún persiste. No existe tratamiento antiviral específico para los virus polio. El tratamiento fisiátrico es fundamental para aminorar los efectos de la parálisis.
CONTROL Y TRATAMIENTO La vacuna polio oral es inmunogénica, pero tiene respuestas diferentes según el grado de desarrollo de los países. Luego de tres dosis, tiene una seroconversión del 97 % para virus polio 1 y del 100% para los virus polio 2 y 3 en los países desarrollados. Por su parte, en los países en desarrollo los niveles son del 70% para virus polio 1 y 3, y del 90% para virus polio 2, por lo que es necesario emplear múltiples dosis para alcanzar porcentajes superiores al 90%. Las razones de esta menor inmunogenicidad radican en la incidencia de diarrea, la presencia de otros virus entéricos, la desnutrición y los anticuerpos maternos. Además, tienen una baja tasa de cobertura de vacunación . La vacuna oral es menos eficaz en países tropicales por fallas en la cadena de frío y por el fenómeno de interferencia intestinal por otros enterovirus circulantes en el ambiente. En esos países, la poliomielitis sigue siendo primordialmente una enfermedad de los lactantes y niños pequeños. La vacuna polio oral es segura, pero han ocurrido casos de parálisis flácida por virus derivados de vacuna; las diferencias biológicas de los virus derivados de virus vacuna con las cepas . originales de las vacunas son menores al 15%, mientras que los virus salvajes tienen diferencias superiores al 15%. La poliomielitis asociada a la vacunación es infrecuente (1 caso por 1.000.000 de dosis administradas); es mayor el riesgo para la primera dosis de vacuna, el cual se extiende a los contactos con una incidencia menor. El problema conceptual es que una vez erradicada la poliomielitis, los únicos casos de la enfermedad serán causados por virus derivados de la vacuna y por tanto, la vacuna inyectable debiera reemplazar a la oral. La estrategia de control y erradicación está basada en identificar las zonas críticas aislando virus polio salvaje de los casos de parálisis flácida aguda; mantener una alta cobertura de vacunación programática; implementar campañas de vacunación masiva; programar campañas de vacunación de casa en casa en, zonas de alto riesgo; mejorar la vigilancia epidemiológica con definición precisa de los casos sospechosos; potenciar el diagnóstico de laboratorio de casos de parálisis flácida aguda y el apoyo de los médicos generales y especialistas en el diagnóstico y seguimiento de los casos sujetos a la vigilancia. La meta después de la erradicación del virus polio es la contención, identificando los laboratorios colaboradores de la red de OPS y OMS que podrían disponer del virus para ser retirado y almacenado. La estrategia actual comprende la vigilancia de las parálisis flácidas , la utilización de vacuna monovalente contra tipo 1 y 3 en los países con poliomielitis y la vacunación con vacuna inyectable en los países libres de poliomielitis. Se mantiene el uso de vacuna oral en brotes. La OMS establece que las regiones mundiales pueden ser declaradas libres de polio después de al menos tres años de ausencia de circulación de virus polio salvaje, en presencia de
PRIONES Juan Arbiza
En los libros antiguos de virología era común encontrar al final del capítulo de taxonomía viral un grupo de enfermedades del sistema neNioso de humanos y otros animales que se producían por "virus no convencionales" o "lentos". Hoy se sabe que muchas de esas enfermedades no son producidas por agentes virales tradicionales. Se ha confirmado que su etiología se debe a modificaciones de una proteína celular normal denominada prión (PrPc) cuando se convierte a su forma patológica, llamada Prpsc. Probablemente por la asociación etiológica de estas enfermedades con los virus y porque mucha de la metodología que condujo al descubrimiento de los mismos es la que se utiliza rutinariamente en laboratorios de virología, estos agentes son incluidos en textos de virología.
CLASIFICACIÓN Las enfermedades producidas por priones son llamadas habitualmente encefalopatías espongiformes transmisibles, cuya sigla en inglés es TSEs (Transmíssíble Spongíform Encephalopathíes). El nombre reúne las tres características principales de estas enfermedades: la capacidad de producir enfermedades neurodegenerativas; que los tejidos afectados presentan una gran vacuolización , lo que determina un aspecto esponjoso del mismo, y que son transmisibles (Figura 16-6). Son enfermedades que afectan tanto al hombre como a otros animales, hasta el momento sólo mamíferos. Las enfermedades priónicas son de baja incidencia, pero tienen una evolución rápida y siempre son fatales; también se caracterizan por su prolongado período de incubación. Una característica peculiar de estas enfermedades es que pueden ser esporádicas, hereditarias o adquiridas, de las cuales esta última es la forma infecciosa. La modificación de la proteína priónica (PrP) como el agente causal ha sido confirmada en las tres formas de presentación, determinando un modelo único de enfermedad, ya que en algunos casos puede ser transmisible y hereditaria a la vez, porque las formas hereditarias son también infecciosas. La base de la clasificación de estas enfermedades originalmente fue la combinación de evaluaciones clínicas de síntomas de pacientes y su historia familiar. Mucho se ha avanzado en la caracterización de este agente. Como se obseNa en la Tabla 16-7, la principal variable para la clasificación es si se producen en humanos u otros animales. A pesar de que este es un texto de virología humana, se incluyeron las enfermedades priónicas conocidas de los animales, ya que en algunos casos existe una 205
V IROLOGÍA CLÍNICA
A
B
Figura 16·6. A. Vacuolasen el citoplasma de un tejido de cerebro con degeneración espongiforme. B. Placas amiloideas en tejido nervioso, sin signos inflamatorios.
fuerte asociación entre algunas de ellas, en lo que se denomina "salto de barrera entre especies". Otra forma de clasificación comúnmente utilizada en el caso de las enfermedades priónicas en humanos considera la forma de presentación, es decir, si es esporádica, hereditaria o adquirida (o infecciosa). Entre las formas adquiridas o infecciosas se encuentran la enfermedad de kuru y la enfermedad de Creutzfeldt -Jakob en sus formas iatrogénicas y variante. En la forma esporádica se incluye la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob que se da bajo esta presentación, y en la forma hereditaria la variante familiar de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, el síndrome de Gerstmann-StraussierScheinker y el insomio familiar fatal (Tablas 16-8 y 16-9).
ENFERMEDAD DE CREUTZFELDT·JAKOB: CARACTER(STICAS Y MANIFESTACIONES La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD) fue la primera de las demencias fatales descritas por Creutzfeldt y Jacob en la década del veinte. Es de distribución mundial cuyo período de incubación dura varios años, por lo que ocurre comúnmente en personas de edad avanzada. Se sabía que esta enfermedad podía presentarse bajo tres formas , esporádica, hereditaria y adquirida en forma iatrogénica; sin embargo, una cuarta forma de presentación de forma adquirida, denominada "variante" , ha sido incluida.
Tabla 16-7. Encefalopatías espongiformes transmisibles
Animales
Scrapie (ovinos) Encefalopatía espongiforme bovina (vaca loca) Encefalopatía transmisible del visón Encefalopatía espongiforme felina Encefalopatía de ungulados exóticos
Humanos
Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob Enfermedad de kuru Síndrome de Gerstmann-Straussier-Schein ker lnsomio familiar fatal
Tabla 16-8. Formas de presentación de las enfermedades humanas por priones
Adquiridas
Enfermedad de kuru Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (iatrogénica) Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (variante)
Esporádicas
Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (esporádica)
Hereditarias
Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (familiar) Síndrome de Gerstmann-Straussier-Scheinker Insomnio familiar fatal
Tabla 16-9. Formas de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD)
latrogénica .
Ocurre por la contaminación de materiales infectados. Ej.: trasplantes de córneas, implante de electrodos
Esporádica
De causa desconocida y aparece de forma espontánea
Fami liar
Forma hereditaria en que se conocen las mutaciones que la causan
Variante
Se cree que se transmite de forma infecciosa, vía digestiva
~== 206
'
C APÍTULO
La forma esporádica, que es la más común, corresponde aproximadamente al 85% de los casos y aparece típicamente alrededor de los sesenta años. Tiene una incidencia de un caso por millón de habitantes por año, con distribución en todo el mundo. Existen a su vez dos formas de CJD esporádica -atípica y típica- y en esta última se asocia un patrón electroencefalográfico característico. En la forma esporádica probablemente ocurre una modificación postraduccional de la proteína priónica celular normal PrPc a su forma patológica PrPsc. Alrededor del 10% all5% de los casos de CJD es de causa hereditaria, y a pesar de que las características clínicas son similares a las de la forma esporádica, suele manifestarse en edades más tempranas. Según lo observado en Chile, Eslovaquia e Israel, estaría asociada a una mutación genética en el codón 200. De las dos formas de presentación adquiridas de CJD, la iatrogénica, que ocurre en un porcentaje menor, es adquirida principalmente por manipulaciones en trasplantes de córnea de donantes infectados, por inoculación de hormonas de crecimiento, por procedimientos que requieren de electrodos y por otros usos de material quirúrgico que pudiera estar contaminado. La segunda forma adquirida de CJD, denominada variante, se describe desde 1996. Su cuadro clínico es nuevo, ya que afecta a personas más jóvenes (entre 19 y 41 años, con una media de 29 años) que las otras formas de CJD; sus placas amiloides son más típicas que las encontradas en kuru y otras CJD, y no muestra patrones característicos en los electroencefalogramas. Es posible que esta enfermedad haya existido desde hace mucho tiempo y que gracias a los adelantos en la investigación se logró identificar. Otra hipótesis es que esta enfermedad sea el resultado del "salto de barrera entre especies" y que se originó por consumo de carne infectada con encefalopatía espongiforme bovina (BSE) (mal de las vacas locas). Esto despertó la alerta de posible transmisión al hombre a partir de productos animales, teniendo en cuenta que existe un antecedente de este tipo de transmisión entre otros animales. Así, está bien demostrado en la actualidad que el brote de encefalopatía espongiforme bovina (BSE) que emergió en los años 1985-86 en Inglaterra, que afectó al menos a 170.000 bovinos, fue el resultado de la incorporación de suplementos en la dieta de las vacas de raciones hechas con carnes y huesos de origen ovino infectados con scrapie (encefalopatía espongiforme en ovinos y cabras) (Tabla 16-7), dado que los métodos utilizados en la preparación de estas raciones no inactivaban a los priones.
16 - V IRUS Y SISTEMA
NERVIOSO
La evidencia de la forma de adquisición del prión en el caso de la BSE a partir de scrapie, refuerza la hipótesis de que la CJD-variante se originó por consumo de carne bovina infectada como resultado también del salto de barrera entre especies. Esta hipótesis se está validando cada vez más debido a los resultados obtenidos a partir de la caracterización de los agentes presentes en las BSE y CJD-variante, que muestran una alta similitud a nivel molecular entre ambos agentes priónicos y que la tipificación de los priones en experimentos con ratones indica que ambos tienen el mismo tiempo de incubación, así como el tipo y distribución de las lesiones. En Chile, la mortalidad por CJD se ha mantenido estable en los últimos veinte años, con 17 (1991) y 54 (2004) muertes anuales principalmente en mayores de sesenta años. La enfermedad es actualmente "de declaración obligatoria" (2005). No se han registrado casos de variante de CJD (Tabla 16-1 0).
ENFERMEDAD DE KURU Esta enfermedad ha estado restringida a una tribu de Papua Nueva Guinea durante décadas, aunque actualmente está virtualmente extinta. Se diseminó entre los habitantes de la tribu a través de ritos caníbales en los cuales comían los cerebros de los muertos; curiosamente, entre las mujeres y los niños se encontraba la mayor incidencia de la enfermedad. Posiblemente la infección se adquiría por el contacto con los tejidos a través de cortes que se hacían las mujeres al prepararlos o por ingestión de los mismos. A partir de la década del cincuenta, cuando los ritos de canibalismo fueron suspendidos, la enfermedad comenzó a desaparecer. Es característico de esa sociedad encontrar niños huérfanos de madre y es inusual ver mujeres de edad avanzada. Los pacientes que han desarrollado la enfermedad más recientemente seguramente estuvieron expuestos al agente del kuru varias décadas antes, lo que demuestra el prolongado tiempo de incubación de esta enfermedad. Está comprobado que esta afección puede tener un período de latencia de por lo menos dos décadas, luego del cual aparecen manifestaciones fatales de trastornos neurológicos. Sin embargo, en niños enfermos de kuru los tiempos de incubación y desenlace fatal son más cortos. Los nacidos en la tribu después de suspendidas las prácticas de canibalismo no desarrollaron la enfermedad. Una de las hipótesis sobre el origen del kuru considera que algún caso de Creutzfeldt -Jakob puede haberse introducido en la población y diseminado a través de las prácticas caníbales.
Tabla 16-10. Definición de caso de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en Chile (Decreto Supremo 147, 2005) Caso confirmado
Diagnóstico confirmado por anatomía patológica, por examen post mórtem de tejido cerebral o inmunohistoquímica
Caso ~ospechoso
Historia de demencia rápidamente progresiva, de menos de dos años, y al menos dos de los siguientes hechos clínicos • Mioclonías • Alteraciones visuales o cerebelosas • Disfunción piramidal o extrapiramidal • Mutismo akinético • Electroencefalograma típico
207
VIROLOGÍA CLÍNICA
SíNDROME DE GERSTMANN-STRAUSSIERSCHEINKER E INSOMIO FAMILIAR FATAL El síndrome de Gerstmann-Straussier-Scheinker (GSS) se manifiesta como una ataxia y otros signos de daño en el cerebelo, con demencia progresiva. Es una enfermedad familiar que se hereda de forma monogénica autosómica dominante. Aparece en la mitad de la vida aproximadamente y se ~socia al depósito de placas amiloides. El insomnio familiar fatal es una enfermedad que tiene muchos signos clínicos similares al síndrome GSS, pero a la demencia se añade el insomnio progresivo. También se hereda de forma monogénica autosómica dominante.
EsTRUCTURA DEL PRIÓN En primera instancia, la etiología de las enfermedades espongiformes transmisibles fue relacionada con los virus . Sin embargo, el estudio del agente causal de estas enfermedades ha cambiado inesperadamente de dirección. Cuando se pensaba en un virus, se utilizó la metodología propia de la virología y se consideró la participación de algún grupo de virus no convencionales o lentos. Sin embargo, se fueron conociendo una serie de características que evidenciaron la posibilidad de que un virus no fuera el agente etiológico, sino un agente "no convencionai": • Nunca se ha encontrado un ácido nucleico responsable de la infectividad • Alta resistencia a radiaciones , ácidos y bases fuertes, nucleasas y proteasas • Ausencia de respuesta inmune en individuos enfermos Una de las características evidentes desde el comienzo de las investigaciones fue que el agente causal de estas enfermedades tenía al menos proteínas. Este concepto se impuso posteriormente y en 1982 Stanley Prusiner propuso denominarlo prión, definido como partículas infecciosas pequeñas,
proteináceas, resistentes a los procesos que inactivan ácidos nucleicos, donde el modelo excluye la presencia de ácido nucleico. La abreviación de prión es PrP lprotease resistant protein) .
Flgura16·7. Representación de cambio de isoformas de proteínas Prpc a PrPsc.
--·208
Una de las primeras proteínas priónicas estudiadas fue la responsable del scrapie, que se evidenció en el microscopio electrónico como fibrillas asociadas a esta enfermedad y que sirven como diagnóstico. Las secuenciación de estas fibrillas permitió identificar que la secuencia que codifica para la proteína PrP (33-35 kDa) se encuentra presente tanto en animales enfermos como sanos. Se pudo concluir entonces que se trataba de dos isoformas de la proteína PrP, para lo cual se la denominó PrPc (e de celular normal) normal y la isoforma PrPsc (Se de scrapie) , especie en que se descubrió esta forma asociada a la enfermedad. Las células expresan normalmente la forma celular de la proteína prión (PrPc), la cual está anclada a la membrana plasmática y está glicosilada. El prión (PrPsc) induce un cambio conformacional de la proteína nativa PrPc, y así se genera una reacción en cadena que produce la neurodegeneración (Figura 16-7). Por tratarse de una isoforma, la composición de aminoácidos es la misma en ambas proteínas, en que la principal diferencia son las características obtenidas en procesos postraduccionales como el plegamiento de las mismas, con aumento de cadenas beta en la anómala. Esta es la base de la hipótesis del prión elaborada por Prusiner -que le hizo merecedor del Premio Nobel en 1997-, que considera que la isoforma PrPc , es decir, la proteína codificada por la célula normal en forma espontánea (como podría ocurrir en las formas esporádicas o hereditarias), o bien por contacto con una molécula de la isoforma patológica PrPsc (en las formas adquiridas o infecciosas), sufre cambios conformacionales que le otorgan resistencia a los procesos de degradación de las células, y por tanto tiende a acumularse. Las proteínas PRP8 c se polimerizan y cristalizan, causando daño cerebral por destrucción de las células adyacentes a la formación del cristal de proteína. En humanos, la proteína PrPSc se asocia a una mutación puntual en el gene de la PrP, localizado en el cromosoma 20. Una de las principales evidencias que refuerzan la etiología del prión en las enfermedades espongiformes transmisibles se obtuvo en experimentos con ratones que no tenían gene para la proteína PrP, pues fueron resistentes a desarrollar la enfermedad.
C APÍTU LO
16 - VIRUS Y SISTEMA NERVIOSO
v a.C . Esta afección , frecuente en la infancia, es producida por
PATOGENIA Y RESPUESTA INMUNE La mayoría de los conocimientos sobre la patogénesis de estas enfermedades se basan en los estudios sobre el modelo de scrapie y podrían extrapolarse a estas enfermedades en humanos. Se ha observado que a partir de la presencia en la sangre, el agente puede encontrarse en órganos del sistema reticuloendotelial , desde donde puede ascender vía nervios periféricos a la médula y al sistema nervioso central , en que el cerebelo es uno de los órganos más afectados. Las características principales de la infección por estos agentes es la presencia de lesiones espongiformes (Figura 16-6), astrocitosis sin reacción inflamatoria y de placas amiloides en el tejido nervioso, que contienen PrPsc. A pesar de que se han obtenido anticuerpos monoclonales y policlonales contra la proteína priónica a nivel experimental en el laboratorio , no se ha detectado respuesta inmune en la infección natural.
DIAGNÓSTICO Hasta el momento no existe un método rápido y directo de detección de la proteína priónica PrPsc, y sólo se pueden confirmar los casos por estudios histopatológicos post mórtem. En general los ensayos consideran características relacionadas con el agente, tales como marcadores de elementos en sangre, pero que no son específicos .
PAROTIDITIS
el virus parotiditis en regiones donde la vacunación antiparotiditis no se usa en forma sistemática.
PROPIEDADES El virus de la parotiditis pertenece a la familia de los Paramixoviridae , subfamilia Paramyxovirinae , género Rubulavirus. Es un virus ARN de 150-200 nm de diámetro, de simetría helicoidal con manto. Su genoma es una hebra de polaridad negativa, y conforma una nucleocápsula con otras proteínas, incluyendo una ARN polimerasa; del manto lipídico emergen las glicoproteínas virales hemaglutinina (HA) , neuroaminidasa (N) y de fusión (F). El virus ingresa fusionando su envoltura lipídica con la membrana celular y la replicación ocurre en el citoplasma. El ARN genómico es liberado en el citoplasma, donde la ARN polimerasa que porta el virus sintetiza en primer lugar moléculas de ARN de polaridad positiva (ARN+), que actuarán de mensajeros y de molde para sintetizar los ARN (-) genómicos; luego se forman las proteínas estructurales de la nucleocápsula y de la envoltura. Estas últimas son glicosiladas y trasladadas a la membrana celular, donde se produce el ensamblaje de las partículas virales , que forman la nucleocápsula; luego el virus adquiere su manto por yemación desde la membrana celular al momento de la liberación viral desde la célula.
PATOGENIA E INMUNIDAD Pamela Barraza
Es una enfermedad infectocontagiosa viral, aguda, sistémica, que se caracteriza por aumento de volumen de las glándulas salivales , principalmente las parótidas. La enfermedad , conoci da desde la antigüedad , fue descrita por Hipócrates en el siglo
La infección se trasmite a través de secreciones respiratorias o de la saliva. La puerta de entrada del virus es la mucosa respiratoria, donde se produce la primera replicación ; la progenie viral pasa a la sangre produciendo una viremia, desde donde el virus puede alcanzar distintos órganos y sistemas (Figura 16-8). ----------------------------------------------------------
'\
Virus vivo atenuado (vacuna trivírica)
Virus parotiditis (silvestre) Vía aérea
Mucosa nasofaríngea
!
---------¿~~~~-:~:~-~:~~~:~~-~-------------1 (50%clínico)
\ _____ _____________________________________;
Meninges Testículos Ovarios Páncreas
¿sordera? esterilidad (1%)
diabetes ¿%?
Flgura16·8. Patogenia de la parotiditis. La vi re mia expl ica el compromiso de otros órganos blanco y el establecim iento de una inmunidad prolongada.
209
V IROLOGÍA ClÍNICA
La infección natural produce respuesta inmune humoral
cuentemente unilateral. Característicamente, la tumefacción se observa en la rama ascendente del maxilar inferior, levantando el lóbulo de la oreja. El límite es impreciso y es discretamente dolorosa a la palpación y también al hablar o comer; puede haber trismo. La piel no tiene signos inflamatorios como calor local o eritema. Además del compromiso de las parótidas, pueden comprometerse las glándulas submaxilares o sublinguales. En la mucosa bucal se puede observar edema y eritema en el conducto de Stenon . Generalmente la enfermedad se presenta con inapetencia, dolor abdominal y fiebre moderada. En casos no complicados la sintomatología dura una semana.
y celular, que confiere protección durante toda la vida. Los nuevos contactos con el virus generalmente son asintomáticos y aumentan los anticuerpos séricos. Los anticuerpos cruzan la placenta, por lo que lactantes pequeños están protegidos de la enfermedad.
EPIDEMIOLOGÍA El hombre es el único reservorio del virus. Antes de la era de la vacuna la parotiditis era una enfermedad endémica con brotes epidémicos cada dos a cinco años. En Chile, donde es una enfermedad de notificación obligatoria, su frecuencia ha disminuido enormemente desde la incorporación de la vacuna al calendario habitual de vacunas en 1990. La tasa de incidencia en Chile era de 198 casos x 100.000 habitantes antes de 1990, y aunque en 2007 disminuyó a 9 casos x 100.000 habitantes, la parotiditis no se ha erradicado (Figura 16-9).
El diagnóstico de laboratorio se puede realizar por aislamiento viral en células de riñón de mono, a partir de muestras de saliva, orina o LCR. Sin embargo, actualmente estas muestras se estudian con RT-PCR, que es más sensible. Se puede hacer serología por ELISA para detectar infección aguda (lgM) o estado de susceptibilidad/inmunidad (lgG) . En países con buena cobertura de vacuna antiparotiditis también debe investigarse enterovirus, virus parainfluenza y Epstein-Barr como posibles agentes etiológicos.
La enfermedad se presenta en poblaciones susceptibles, entre los cinco y nueve años, aunque también puede trasladarse a edades mayores. En nuestro medio, el 84% de los casos es en menor de quince años, sin diferencias de sexo (Figura 1610). En el último tiempo se han presentado brotes epidémicos importantes en Europa, los EE.UU., Canadá y Venezuela.
El tratamiento es sintomático . Se recomienda aislamiento de contagio respiratorio hasta nueve días de iniciado el cuadro clínico.
Complicaciones
El virus se trasmite a través de la saliva o secreciones respiratorias, por lo que el contacto puede ser directo entre personas o indirecto a través de las manos u objetos contaminados. El período de contagio contempla desde dos días antes del comienzo del cuadro clínico hasta cinco días después. El período de incubación es de dos a cuatro semanas (promedio 16-18 días). La enfermedad es más prevalente a fines del invierno y en primavera. Son frecuentes los casos asintomáticos, que constituyen una fuente importante de infección.
Si bien la infección es generalmente benigna y autolimitada, el compromiso de otros órganos blanco, especialmente el sistema nervioso y los testículos, se consideran complicaciones debido a las cuales se han desarrollado y aplicado vacunas contra el virus parotiditis.
Meningitis y meningoencefalitis. El virus parotiditis es el principal causante de meningitis infantil en regiones donde no se vacuna sistemáticamente. Puede presentarse como un cuadro leve o con intensa cefalea, vómitos, fiebre y rigidez de nuca, que aparece en forma simultánea o posterior al compromiso de glándulas salivales. Puede ser la única manifestación de la infección, pues durante las epidemias de paperas también hay aumento concomitante de casos de meningitis asépticas; en efecto, si a los enfermos de parotiditis se estudia
CUADRO CLÍNICO Luego de un período prodrómico de uno a dos días con malestar general, cefalea y febrículas, aparece el aumento de volumen de las parótidas, que puede ser bilateral o menos fre-
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1976
1978 Años Fuente: El Vigía 2007; 24:42-7
Flgura 16·9.Tasas de incidencia de parotiditis. Chile, 1970-2006.
- - 210
C APÍTULO
el LCR , en el 35 % se lo encontrará levemente alterado, sin sintomatología neurológica. En el LCR hay pleocitosis moderada con predominio de linfocitos y la glucorraquia es normal. Ocasionalmente hay inestabilidad de la marcha y temblor en movimientos voluntarios , signos de cerebelitis. El compromiso neurológico es de buen pronóstico y mejora espontáneamente en pocos días, sin dejar secuelas.
16 - V IRUS Y SISTEMA NERVIOSO
lasuria sólo por la inflamación de las parótidas. Debe medirse la lipasemia, que tiende a subir en la pancreatitis. En general la evolución es benigna.
Sordera. Es poco frecuente y se presenta una semana después del aumento de volumen parotideo; en general se recupera después de dos o tres semanas.
Orquitis. Se presenta principalmente·en la edad pospubertad (25% al 40% de los infectados), y es excepcional en niños menores. Se produce una inflamación dolorosa de uno o ambos testículos , acompañada de fiebre y cefalea. Los síntomas duran entre tres y seis días. En el 30% hay algún grado de atrofia testicular, pero la esterilidad es de menos del 1%. Se ha reportado el compromiso de ovarios, pero parece ser poco frecuente y sin secuelas a largo plazo.
PREVENCIÓN Existe una vacuna por virus vivo atenuado que se usa en conjunto con la vacuna contra sarampión y rubéola (MMR). En Chile se usa desde 1990 como vacuna trivírica en una dosis al año de edad y un refuerzo en el primer año escolar básico. Es una buena vacuna, que confiere 95% de protección por veinticinco años. Se producen escasas reacciones adversas. Está contraindicada en inmunodeprimidos y embarazadas. No ha demostrado utilidad en prevención postexposición.
Pancreatitis. Es poco frecuente y se presenta con dolor abdominal intenso. Puede haber aumento de amilasemia y ami-
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80,0
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1991
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1998
1999
2000
• • • •
40 y más 35-39 30-34 25-29 20-24 15-19 10-14 5-9 0-4
Figura 16·10. i'ncidencia de casos de parotiditis luego de la vacunación. Distri bución por edad. Chile, 1996-2006.
HECHOS DESTACADOS
Meningitis viral, encefalitis, infecciones lentas por virus e infecciones de nervios periféricos • Prácticamente todas las familias de virus ADN y ARN humanos tienen miembros con tropismo por el tejido nervioso. • Las infecciones virales del sistema nervioso son poco frecuentes, pero pueden ser graves. Las vacunaciones contra poliomielitis y parotiditis han disminuido la prevalencia de infecciones virales del SNC.
• El diagnóstico molecular rápido y la imagenología del SNC son un aporte valioso para el manejo de las infecciones virales del SNC.
21 1
V IROLOGÍA CLÍNICA
• Se dispone de aciclovir para tratamiento de encefalitis por virus herpes simplex, que debe instaurarse ante la sospecha clínica fundada, aun sin disponer de un resultado del examen diagnóstico (PCR) . • Hay infecciones lentas del SNC -período de incubación de años y desde que aparecen los síntomas sólo en pocos meses llevan a la muerte- producidas por virus convencionales (sarampión, JC) y no convencionales (priones). · • Puede haber neuritis de un nervio periférico, generalmente asociadas a herpesvirus (parálisis facial, herpes zóster). También pueden ocurrir polineuritis, como el síndrome de Guillain-Barré, de posible etiología autoinmune, asociados a algunas infecciones virales o vacunaciones (antiinfluenza).
Poliomelitis • El virus polio tiene como único reservorio al ser humano; hay tres serotipos, sin inmunidad cruzada. • La poliomielitis ha sido una causa importante de discapacidad a través de los siglos y a partir del desarrollo de dos vacunas efectivas se ha controlado en gran parte del mundo y está en vías de erradicación. • En las Américas , gracias a la introducción acertada de programas de vacunación, se erradicó en 1991. Sin embargo, suelen observarse casos esporádicos y brotes localizados por variantes de vacuna viva atenuada. • En 1988 la OMS inició el plan de la erradicación global de la poliomielitis, que enfrenta los problemas propios del subdesarrollo de algunos países. La colaboración internacional, junto a la investigación epidemiológica y clínica, hacen factible lograr tal objetivo.
Priones • Existen encefalopatías espongiformes transmisibles que corresponden a infecciones lentas del SNC caracterizadas por un período de incubación de años, que al manifestarse llevan a la muerte en meses. • La causante es una glicoproteína celular normal denominada prión (PrPc), que puede sufrir modificaciones y convertirse en una forma patológica, llamada PrPSc, fenómeno acumulativo y transmisible que causa encefalopatías degenerativas lentas fatales. Esta proteína es resistente a proteinasas y no es inmunogénica. • La confirmación etiológica se hace con los hallazgos histológicos post mórtem. • La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJ) fue la primera de las encefalopatías espongiformes fatales descritas y existen formas esporádicas, familiares y iatrogénicas. Se ha comunicado un forma variante (vCJD) asociada a una epizootia de encefalitis espongiforme bovina (BSE) en Inglaterra en 1985.
Parotiditis • Es una enfermedad propia de la infancia producida por el virus parotiditis, un virus ARN(-) helicoidal con manto. Su prevalencia ha disminuido enormemente gracias a una vacuna por virus vivo atenuado. • Afecta principalmente a escolares y se caracteriza por tumefacción dolorosa de las glándulas parótidas. Se pueden comprometer además el SNC, testículos u otros órganos. • La enfermedad es de buen pronóstico y el diagnóstico se confirma por PCR, pudiéndose usar ELISA para determinar lgM e lgG .
212
CAPÍTULO
17
Virus herpes Luis Fidel Avendaño
Contenido
___ttE:!r.Rª§ __$_lr.DQ)E:!_~ __1y__g__(tt$YJ__ Varicela zóster
---- ------·· ------·- --------------------------------------- --·--·-······--------- ___gJ_º 220
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235 237
término herpes, que proviene del griego herpeton (reptil), en cierta forma representa una forma del virus de propagarse, por contigüidad de célula a célula. Los herpesvirus infectan a animales de sangre caliente y fría. En el hombre producen una gran variedad de patologías, que van desde infecciones subclínicas, las más frecuentes, hasta enfermedades fatales del sistema nervioso. Los herpesvirus, de 120 a 200 nm, están conformados por cuatro elementos: un genoma de ADN de doble hebra que forma el núcleo central en forma de toroide, una cápsula icosaédrica, formada por 162 capsómeros tubulares que rodean al genoma, una capa proteica amorfa o "tegumento" situada alrededor de la nucleocápsula, que contiene al menos veinte proteínas diferentes, y un manto lipoproteico, del cual emergen 600 a 750 glicoproteínas, de diverso tamaño y función (Figura 17-1 ).
E 1
La familia Herpesvírídae tiene varios miembros que afectan al ser humano, que se clasifican en alfa, beta y gama herpesvirus (Tabla 17-1 ). Los herpesvirus comparten una caracterís-
tica fundamental: la capacidad de permanecer latentes en el hospedero por largo tiempo, generalmente de por vida.
ESTRUCTURA El genoma de los virus herpes es linear y su tamaño varía entre 125 y 229 kpb; el porte y la orientación de los genes son dis. tintos en cada subfamilia. Los de HSV-1 y -2 se asemejan entre ellos más que con los miembros de otras subfamilias. El genoma del HSV-1, que se ha secuenciado, tiene ochenta genes, cada uno con su propio promotor, habiendo superposiciones de marcos de lecturas abiertos. Alrededor del 50% de los genes es conservado entre las subfamilias, pero dentro de ellas hay variaciones en las proteínas de superficie. Los genomas de los herpesvirus presentan secuencias únicas y secuencias repetitivas en los extremos. Las únicas varían en longitud y codifican más de cincuenta proteínas distintas, mientras que las repetitivas de los extremos (también hay repetitivas internas)
Figura 17-1 . Esquema de un herpesvirus y microfotografía electrónica. Destaca el manto con distintas glicoproteínas, así como el tegumento, que también muestra una variedad de proteínas. Al centro hay una cápsula icosaédrica que contiene el genoma de ADN en forma de toroide.
213
V IROLOGÍA ClÍNICA
Tabla 17-1. Virus de la familia Herpesviridae que infectan al hombre Subfamifia
Nombre del virus
Abreviación internacional
Alfaherpesvirinae
Herpes simplex tipo 1 (H SV-1) Herpes simplex tipo 2 (HSV-2) Varicela zóster (VZV) Herpes B o herpes simiae virus
HHV-1 HHV-2 HHV-3
Betaherpesvirinae
Citomegalovi ru s (CMV) Herpesvirus humano 6 (HHV-6) Herpesvirus humano 7 (HHV-7)
HHV-5 HHV-6 HHV-7
Gamaherpesvirinae
Virus Epstein-Barr (VEB) Virus herpes asociado al sa rcoma de Kaposi (KAHV)
HHV-4 HHV-8
cumplen funciones en la circularización y el empaquetamiento del ADN. Algunos herpesvirus tienen estas secuencias repetitivas en sentidos directo o invertido, posibilitando la recombinación intragenómica (Figura 17 -2). Los herpesvirus codifican entre ochenta y cien polipéptidos, muchos de los cuales son no estructurales. Codifican una ADN polimerasa y otras enzimas para hacer más eficiente la replicación. Los HSV y VZV codifican una timidina kinasa, enzima esencial para la fosforilación de nucleósidos durante la replicación , que es la base de la selectividad de algunos antivirales. Las glicoproteínas B, H, L y M están presentes en todos los herpesvirus.
En seguida ocurre una segunda unión, de la gpD u otra glicoproteína viral a un correceptor de entrada, que puede ser el mediador de entrada de los herpesvirus (HVEM) o las nectinas 1 o 2; mediante ambas uniones se fusionan las membranas viral y celular. La nectina 1 se encuentra en la mayor parte de las células, incluso en las neuronas. Las gp B, H y L son con servadas dentro de los distintos herpesvirus.
REPLICACIÓN
El virus se denuda y libera su nucleocápsula en el citoplasma, posibilitando que algunas proteínas del tegumento empiecen a ejercer funciones reguladoras tanto en el citoplasma como en el núcleo. La nucleocápsula se adosa a un poro de la membrana nuclear y libera el ADN hacia el interior del núcleo, donde se transcribe y replica. Luego de la entrada del virus pueden iniciarse dos procesos: uno lítico con producción viral o una infección latente.
Los herpesvirus penetran por una lesión de la piel o por las mucosas en un proceso que consta de dos fases donde participan receptores celulares en la adsorción y correceptores en la penetración. El virus se adsorbe a los receptores mediante las glicoproteínas ligando del manto B, C, O, H y L. Los virus herpes simplex se adsorben por unión de sus gp By C a los receptores proteoglicanos de la superficie celular, donde el receptor que contiene heparán sulfato es el más común.
En el ciclo lítico el ADN se circulariza y es transcrito por la ARN polimerasa 11 celular ADN dependiente, en un proceso regulado por proteínas codificadas por la célula y por el virus. El ADN se replica mediante un mecanismo de círculo rotatorio donde el proceso parte con la unión de una proteína viral (UL9) a uno de tres posibles puntos de origen del ADN circularizado que avanza en ambos sentidos,· con lo que se van produciendo copias lineales (concatémeros) de ADN que posteriormente son cortados.
HSV-1
vzv CMV EBV HHV-6 HHV-8
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150
200 pares de bases
Figura 17-2. Organización genómica de algunos herpesvirus. Los genomas tienen secciones de secuencias repetidas (flechas) que limitan secciones de secuencias
únicas largas (UL) y cortas (Us). Se representan las secuencias repetidas di rectas (flechas hacia derecha) o invertidas (flechas hacia izquierda) de ADN . La presencia de estas últimas en HSV, VZV y CMV permite recombinaciones que da n origen a 4, 2 y 4 isómeros, respectivamente.
C APÍTULO
Los virus de la familia Herpesviridae representan una forma particular de regulación de la expresión génica. Existen tres pulsos de transcripción que promueven la síntesis secuencial de mensajeros, clasificados en alfa, beta y gama. Los genes alfa (a) son "inmediatos tempranos" y conducen a la síntesis de proteínas involucradas en la regulación de la expresión génica (transactivadores) tanto del virus como de la célula. Los genes beta (~) "tempranos" contribuyen a la producción de las proteínas principalmente involucradas en la replicación del genoma viral. Finalmente, los genes gama (y) "tardíos", que representan aproximadamente el 50% ·del genoma, codifican proteínas estructurales de la cápsula y glicoproteínas de envoltura (Figura 17 -3), lo que permite el paso a la etapa de ensamblaje, que transcurre en el núcleo, y mediante la cual las proteínas de la cápsula se empaquetan alrededor del ADN y se le agregan proteínas del tegumento. Las glicoproteínas virales presentes en la membrana nuclear estimulan la yemación viral a través de la membrana nuclear. Al parecer, habría un doble proceso de envoltura, pues la nucleocápsula con manto sale del núcleo y se trasloca al citoplasma. Allí se libera de su ·cubierta, se rodea de más proteínas del tegumento y adquiere su membrana definitiva a partir del aparato de Golgi, lugar donde ya se han insertado más glicoproteínas de superficie. Completada su maduración, la salida desde la célula ocurre por exocitosis (yemación retrógrada) luego de la fusión de la membrana de la vesícula del Golgi con la citoplasmática, o bien, por lisis por la muerte celular (Figura 17 -4). En el ciclo de latencia el virus persiste en el núcleo como un episoma (no integrado) en el núcleo de la célula; los episomas son ADN circulares que se replican independientemente del ciclo replicativo celular. En esta fase de latencia se expresan sólo algunos genes, llamados transcritos asociados a latencia (LAT), cuya función podría ser prevenir la expresión de otros genes virales que promuevan apoptosis; no hay replicación viral. Las subfamilias de herpesvirus tienen distintos sitios de latencia. Los virus Alfaherpesvirinae (HSV-1 y -2, VZV) lo hacen en las neuronas de ganglios sensitivos, mientras que los Betaherpesvirinae (CMV, HHV-6 y -7) en células linfoides, riñones, glándulas salivares y endotelio vascular, y los virus Gamaherpesvirinae (EBV, HHV-8) establecen latencia en linfocitos To B.
1 7 - VI RUS
HERPES
PATOGENIA La patología que producen en el ser humano corresponde al modelo de infección persistente latente. La mayoría se presenta como infecciones subclínicas que se adquieren en la niñez o juventud; sin embargo, como los virus quedan latentes en distintos sitios, pueden reactivarse en forma sintomática o subclínica, constituyendo una constante fuente de contagio. Las manifestaciones de enfermedad dependen fundamentalmente del herpesvirus involucrado y del individuo, pero en algunos casos el factor ambiente también juega un rol trascendente. El creciente número de individuos inmunocomprometidos (trasplantados, personas con cáncer sometidas a quimioterapia, portadores de VIH/SIDA, etc.) representa una población en riesgo de reinfección o que los virus latentes se reactiven y se produzcan enfermedades graves tales como encefalitis, neumonitis intersticial, rechazo de órganos trasplantados, etcétera. La variedad de síndromes asociados a herpesvirus es amplia, por lo que en el presente libro se han presentado en varios capítulos. Así, el virus herpes simplex 1 puede producir lesiones mucocutáneas de curso benigno, pero también encefalitis y sepsis neonatal, que implican alta letalidad. Por su parte, una simple varicela puede complicarse en ·individuos con alteración del sistema inmune. El EBV, que habitualmente causa la mononucleosis infecciosa, puede asociarse a tumores malignos. El CMV pasa habitualmente desapercibido en la infancia, pero puede provocar cuadros febriles prolongados y diversa patología en inmunocomprometidos; además, es la principal causa de infección intrauterina y perinatal.
DIAGNÓSTICO VIRAL Los alfaherpesvirus crecen rápido en cultivos celulares, su ciclo de replicación es corto y son líticos en fibroblastos y células epiteliales. En cambio, la infección de los betaherpesvirus es más lenta y el ciclo replicativo más largo. Por su parte, los gamaherpesvirus crecen sólo en células linfoblastoides. En consecuencia, el diagnóstico de virus herpes simplex es sencillo y rápido en cultivo celular, lo que no ocurre con los otros herpesvirus. Algunas técnicas de inmunodiagnóstico permiten identificar antígenos específicos de cada herpesvirus, lo que facilita la determinación de inmunoglobulinas, permitiendo tan-
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en el núcleo
Figura 17-3. Ciclo rep licativo del CMV: expresión de genes y sus fu nciones en la infección productiva.
215
V IROLOGÍA CLÍNICA
Figura 17-4. Esquema del ciclo replicativo de los herpesvirus. l . Adsorción y fusión de membranas 2. Penetración y traslado de la cápsula hasta contactar con el núcleo. 3. Ing reso del ADN viral al núcleo. 4. Transcripción del ADN a ARNm, que sa len al citoplasma y se trad ucen en los ribosomas. 5. Transcripción a nuevo ADN. 6. Traslado de proteínas estructurales y no estructurales al núcleo y a membranas nuclear y de vesículas citoplasmáticas. 7. Ensamblaje y formación de nucleocápsula. 8. Adquis ición de ma nto en la membrana nuclear. 9. Sa lida al citoplasma perd iendo el primer ma nto. 10. Ingreso a vesícu las del Golgi, donde adqu iere nuevo manto. Fusión de vesícula con membrana cel ular. 11. Exocitosis de nuevos viriones.
to detectar los virus como estudiar la respuesta inmune (lgM e lgG). Sin embargo, el diagnóstico molecular en base a PCR convencional o en tiempo real es el de mayor sensibilidad y tiene gran utilidad en el manejo de patologías graves (SCN) tanto en el individuo normal como en el inmunocomprometido.
CONTROL DE LA INFECCIÓN Para el tratamiento de algunas infecciones sintomáticas se cuenta con antivirales de buena actividad para manejar el episodio agudo, tales como aciclovir, ganciclovir y sus derivados, que han representado un gran avance terapéutico. Sin embargo, los antivirales no erradican el virus latente. Respecto de la prevención, la ubicuidad de la mayoría de los herpesvirus y su capacidad de permanecer latentes dificultan las posibilidades de control de su circulación. Sólo se cuenta con vacunas contra virus varicela zóster. La alta proporción de infecciones subclínicas y la capacidad de algunos herpesvirus de establecer tempranamente infecciones latentes son obstáculos que el desarrollo de las vacunas contra herpesvirus debe sortear.
HERPES SIMPLEX María José Martínez
Los virus herpes simplex (HSV) fueron los primeros virus herpes humanos en ser descubiertos, pero tuvieron que pasar más de cuarenta años para que se demostrara que en realidad constituían dos serotipos diferentes: herpes simplex 1 y 2.
--·216
VIRUS HERPES SIMPLEX TIPO 1 (HSV-1)
Propiedades El HSV-1 tiene un centro o core que contiene una cápsula icosaédrica de 162 capsómeros hecha de a lo menos seis proteínas, en cuyo interior se encuentra el ADN genómico; ambos conforman la nucleocápsula, que está rodeada por el tegumento, compuesto de aproximadamente 22 proteínas virales, algunas de las cuales interfieren con funciones celulares (ribonucleasas), dirigen el ingreso y egreso del virus hacia y desde el núcleo celular, adquieren la envoltura e inician la transcripción de genes virales. En su envoltura o manto se han identificado dieciséis proteínas, de las cuales hasta ahora doce son glicoproteínas (gp). El genoma es una doble hebra lineal de ADN de 152 kpb que está empaquetado en forma de toroide; se compone de dos secuencias conservadas, covalentemente unidas, en cuyos extremos se encuentran secuencias repetidas e invertidas. Al invertirse las secuencias entre sí, se generan cuatro isómeros lineares. Existe polimorfismo intratípico derivado de sustitución de bases y de la variabilidad en el número de secuencias repetidas presentes en el genoma (Figuras 17-1 y 17 -2). El virus entra a la célula por fusión de su envoltura con la membrana plasmática celular, en una secuencia de interacciones que involucran las glicoproteínas ligando virales C, D y H/ L, con una serie de receptores celulares. Entre estos últimos se ha identificado un tipo de heparán sulfato de la superficie celular (3-0S-HS), las nectinas 1 (una molécula de adhesión intercelular encontrada en las uniones adherentes de células epiteliales y sinapsis neuronales) y el receptor de entrada para HSV (HVEM), miembro de la familia de receptores TNF-alfa, que se encuentra principalmente en linfocitos.
CAPÍTULO
La cápsula sin manto es transportada al núcleo celular, en donde se llevan a cabo la transcripción, la replicación del ADN viral y el ensamblaje de las nuevas nucleocápsulas. Los viriones son liberados por lisis celular. El proceso completo in vítro en células completamente permisivas demora 18 a 20 h. En neuronas, el HSV-1 establece latencia, por lo que su ADN persiste sólo de manera episomal en el núcleo celular. De esta manera, no se traducen proteínas virales y sólo se han evidenciado pequeños fragmentos de ARN viral asociados a latencia, denominados LAT. No se conocen a cabalidad los procesos que conlleva el estado latente ni de reactivación de la replicación.
Patogenia e inmunidad El contagio del HSV-1 generalmente es por contacto estrecho, ya que se adquiere por un mecanismo directo. El HSV-1 se contagia desde un individuo con lesiones en la piel o mucosas, o bien que lo excreta asintomáticamente por la saliva. Si entra en contacto con las células de la piel alterada en su continuidad o mucosa oral u ocular, inicia su replicación. El virus replica en el estrato espinoso de la epidermis provocando lisis, abalonamiento y fusión celular, por lo que puede diseminarse directamente de célula a célula. Allisar la capa basal, el virus puede contactarse con el endotelio vascular y con los terminales nerviosos de las neuronas sensitivas de los ganglios de la raíz dorsal, que se encuentran en la dermis. El virus ingresa por los axones y viaja por flujo axonal retrógrado hasta el núcleo neuronal, en donde permanece latente de por vida. En todo este proceso, el virus tarda sólo 8 horas en modelos animales, lo que sumado a la extensión de los axones, hace suponer un transporte activo por parte de la célula, mediado por moléculas de dineina y quinesina. La cantidad de virus que permanece latente depende de la magnitud de la replicación en la piel o mucosa. Sin embargo, en modelos animales se ha observado una activa replicación viral en las neuronas al segundo día de infección, como también el paso del virus entre neuronas del ganglio sensitivo. El HSV-1 puede reactivarse periódicamente y viajar por el axón hasta el sitio inicial de la infección o cerca de este, donde se replica nuevamente en los queratinocitos epidérmicos. Este episodio de reactivación viral puede resultar en una recurrencia clínica con lesiones manifiestas, o en una excreción asintomática del virus por las secreciones (Figura 17 -5). Varios mediadores de la respuesta inmune participan en el control de la replicación de HSV-1. Inicialmente, los HSV-1 es-
Infección productiva
1 7 - VIRUS
timulan la respuesta de linfocitos innatos, células NK y células yé3T en el sitio de la infección y pueden lisar células infectadas. Mediante receptores tipo to/1 9 el ADN viral gatilla la producción de interferón a por las células dendríticas plasmocitoides, el cual tiene un potente efecto contra HSV. El interferón y liberado por células T específicas activa factores de transcripción que impiden la síntesis de proteínas virales. En la respuesta específica contra HSV-1 participan LTCD4+, LTCD8+ y anticuerpos. Los LTCD4+ han demostrado jugar un papel en la activación de la respuesta citotóxica y de los anticuerpos. Durante una primoinfección cutánea se requiere de aproximadamente cinco días para la llegada al sitio de replicación de LTCD8+ específicos activados, lo que permite una amplia propagación viral a otras células. En cambio, LTCD8+ efectores ya activados logran infiltrar la piel 15 horas .después de ser reestimulados por el virus. Por lo tanto, los LTCD8 específicos protegen de la enfermedad, pero no impiden que se establezca latencia en neuronas sensitivas. Tanto los LTh CD4+ como los LTc CD8+ efectores limitan la severidad de la infección, pero no se conoce completamente dónde o cuándo participa cada uno. Además, el sistema inmune podría estar regulando la reactivación viral y/o limitando el transporte viral desde las neuronas del ganglio sensitivo. En modelo animal se observa la permanencia de LTCD8+ específicos infiltrando ganglios de la raíz dorsal hasta por ocho semanas; sin embargo, no se produce destrucción neuronal. El HSV-1 se vale de diversas es~rategias para evadir el sistema inmune del hospedero, dirigidas tanto a la respuesta innata como a la específica, incluyendo proteínas del complemento, células NK, moléculas MHC clase 1 y 11 y anticuerpos. Así, la gpC de la envoltura viral une la fracción C3b del complemento; las gpE y gp 1 se unen como un receptor de alta afinidad a la fracción Fe de las inmunoglobulinas tipo G y las proteínas inmediatamente tempranas participan en la resistencia a los interferones y disminuyen el inhibidor de proteasa secretado por leucocitos en las mucosas.
Epidemiología La infección por HSV-1 , que generalmente se adquiere a temprana edad, es de distribución mundial. Sin embargo, existen diferencias geográficas entre países de una región y etarias al interior de un país. Las mayores prevalencias se observan en África central, con el 97%, en Medio Oriente, con el 75%, y en Europa del Este con el 60% de seropositividad antes de los diez años. Las menores prevalencias se observan en UK (27%),
Genoma viral en estado latente (episomal) Infección por transporte retrógrado
Figura 17-5. Establecimiento y reactivación de la latencia de virus herpes simplex en una neurona sensitiva.
Reactivación por transporte antirretrógrado Células del epitelio
HERPES
Ganglio sensorial
V IROLOGÍA CLÍNICA
España (46%) y Alemania, con el49% en menores de dieciocho años. En Chile, un estudio realizado en población infantil hospitalizada menor de doce años demostró el 37% de seropositivad. En áreas de baja seroprevalencia se observa un aumento de infecciones en adolescentes y adultos jóvenes, presumiblemente por contacto sexual. Asimismo, en poblaciones jóvenes de alto riesgo sexual, la prevalencia supera el 97%.
Aspectos clínicos Aunque la mayoría de las veces la infección primaria por HSV-1 es asintomática (70% al 90%), su principal manifestación clínica es la gingivoestomatitis herpética, que se presenta en niños entre seis meses y cinco años de edad; luego se observa un alza en los jóvenes de veinte años. Una vez que el virus toma contacto con la mucosa oral , comienza su replicación en la epidermis, provocando lisis del estrato espinoso y en ocasiones de la basal. En la dermis infecta axones y puede ingresar a vasos sanguíneos. El período de incubación varía de dos a veinte días. Luego de la primoinfección herpética, se pueden presentar cuadros de reactivación viral con o sin manifestación clínica, gatillados por una serie de factores como la luz ultravioleta, estados febriles, estrés, embarazo, etc. Al reactivar el HSV-1 desde el ganglio trigémino hacia la boca, se puede originar una excreción viral asintomática por la saliva o manifestarse clínicamente como un herpes labial , que aparece en el 20% al40% de los seropositivos y se resuelve completamente en cinco a diez días, dependiendo de la magnitud de la destrucción tisular. El virus se replica durante las primeras 48 a 72 horas. En inmunocomprometidos, las manifestaciones clínicas pueden ser atípicas, con una mayor extensión y agresividad. Estos pacientes pueden presentar glositis, esofagitis, grandes ulceraciones orales, etcétera. La infección inicial ocular y las reactivaciones virales en neuronas de la rama oftálmica del V par causan queratitis, queratoconjuntivitis y/o blesfaritis herpética. Las replicaciones reiteradas en el tejido corneal originan inflamación y opacidad permanente que causa ceguera. En jóvenes y en países orientales, el HSV-1 es un agente del herpes genital que puede ocasionar herpes neonatal, mientras que en Chile es el H ~V-2 el principal causante de esta patología. Este virus es el agente causal de la encefalitis esporádica fatal, que se presenta principalmente en las reactivaciones o en reinfecciones por HSV-1 , dado su neurotropismo (Capítulo 15: Infecciones virales en piel y mucosas).
tópico. Generalmente se observa ECP en los cultivos a las 24 horas de inoculados. La confirmación de este examen mediante anticuerpos monoclonales permite tipificar el virus herpes simple. La PCR en tiempo real , que también puede realizarse a partir de muestras mucocutáneas, es especialmente útil en estudios de sangre y LCR. La detección directa de antígenos virales mediante anticuerpos monoclonales en frotís de secreciones o raspados de lesiones agudas tiene menor sensibilidad que las dos técnicas antes mencionadas.
Control La infección latente y las infecciones asintomáticas frecuentes dificultan la prevención de esta infección a temprana edad . De todas formas, es útil evitar el contacto con mucosa y saliva, al igual que un buen lavado de manos. No existe una vacuna licenciada para la infección por HSV-1 . El aciclovir, el valaciclovir, el famciclovir y el penciclovir son útiles en el tratamiento de las infecciones por HSV-1 . En casos de resistencia se puede utilizar foscarnet o cidofovir. El aciclovir se utiliza en adultos 200 mg cinco veces al día por 5 a 7 días en casos de primoinfección y recurrencias. El famciclovir se administra en dosis de 250 mg c/8 h por 5 días; el valaciclovir está licenciado para el herpes labial en dosis de 2 g c/ 12 h por un día. El penciclovir crema es el único tratamiento tópico efectivo en piel y mucosas. En inmunocomprometidos y casos severos se debe utilizar aciclovir intravenoso. Todo cuadro con compromiso ocular debe ser evaluado y tratado por un oftalmólogo. Las recomendaciones y dosis de tratamiento se incluyen en los Capítulos 11: Antívírales y 15: Virus y piel.
HERPES SIMPLEX TIPO
2
(HSV-2)
Las lesiones originadas por este virus no sólo son dolorosas y tienen una connotación social apreciable, sino que también pueden ser devastadoras para el recién nacido y el inmunecomprometido. Especial interés ha adquirido la infección genital por HSV-2 a la luz de las evidencias que lo relacionan con la transmisión de VIH.
Propiedades Su estructura es similar al HSV-1 , salvo diferencias en algunas glicoproteínas de envoltura y en su composición de G+C, que es del 69%, que permite diferenciarlos en los procesos de diagnóstico de laboratorio. En el ingreso de este virus a las células no habría una interacción de la gpC con heparán sulfato.
Patogenia e inmunidad Diagnóstico de laboratorio Si bien la PCR en tiempo real ha demostrado ser un método diagnóstico cuatro veces mejor que el aislamiento viral en cultivos celulares, este último continúa siendo el patrón de referencia para muestras tomadas de lesiones mucocutáneas agudas o de secreciones, con el 85% de sensibilidad. En las primoinfecciones herpéticas la muestra para aislamiento viral se puede tomar durante las primeras dos semanas del cuadro clínico, pero en las reactivaciones se debe recolectar durante las primeras 48 horas. Es indispensable que el paciente no haya sido tratado con antisépticos ni cremas de uso
·--218
La infección por HSV-2 generalmente se transmite por contacto sexual y al neonato al momento del parto. El virus puede estar presente en lesiones de la piel o mucosas de los genitales, o bien puede ser excretado en forma asintomática en el semen y la secreción vaginal. Mediante contacto directo la mayoría de las personas se infecta de manera asintomática. Se ha establecido que el95% de los infectados a nivel anogenital excretan el virus. La frecuencia y duración de la excreción es variable, pero en promedio corresponde al 25% de los días del año, con un rango entre el2% y el75% .
CAPÍTULO
La alta frecuencia de reactivación es la principal fuente de transmisión. El HSV-1 también puede causar infección genital, pero la frecuencia de la reactivación es muy inferior. Al igual que en la infección por HSV-1, el HSV-2 permanece latente en las neuronas de los ganglios sensitivos sacros, desde donde tiene la capacidad de reactivar y originar lesiones en la piel o mucosas, o bien se excreta de manera asintomática. Los viriones viajan por los axones hasta las neuronas ganglionares (plexo sacro), donde permanecen en estado de latencia y se reactivan frente a ciertos estímulos tales como•la menstruación, trauma local, fiebre, infecciones, estrés, etcétera. Los HSV-2 vuelven vía axonal anterógrada al sitio inicial de infección genital, pero también pueden dirigirse hacia zonas cercanas como glúteos y área perianal. Además, se ha encontrado que las reactivaciones cutáneas del área glútea en mujeres pueden acompañarse en el21% de excreción asintomática por secreción vaginal. Especial interés tiene la respuesta inmune antiviral en la infección por HSV-2 debido a los esfuerzos por conseguir una vacuna. Los modelos en los cuales se ha estudiado esta infección a nivel genital muestran que los LTCD4+ y eiiFN-y son efectores importantes de la respuesta inmune en mucosa. En pacientes VIH-1 + sin tratamiento, la disminución de LTCD4+ se correlaciona con una mayor excreción de HSV-2 y de los LTCD8+ específicos, con una mayor severidad clínica de las lesiones. En lesiones mucosas por HSV-2 se localizan LTCD4+ específicos que pueden interactuar con los queratinocitos infectados activados por INF-y, por lo que parecen ser parte importante de la resolución de las lesiones. Los LTCD8+ específicos también se agrupan en los sitios de infección y juegan un papel en la replicación y excreción a nivel ganglionar. Pueden infiltrar la dermis y la epidermis durante la infección activa y permanecer cerca de los terminales nerviosos sensitivos por ocho semanas, lo que demuestra su importancia para la vigilancia inmunológica y la supresión. Los anticuerpos son relevantes para la protección contra la transmisión de infección de la madre al feto. Sin embargo, la deficiencia aislada de estos rara vez se correlaciona con primoinfecciones o reactivaciones severas y el alza de anticuerpos que se puede demostrar como respuesta a vacunas no ha sido necesariamente protectora.
Epidemiología A nivel mundial se estima una prevalencia del 16% de la población de entre 15 y 49 años, con más mujeres infectadas y un incremento con la edad. La incidencia anual se estima en el O, 7% de la población, con mayor proporción en mujeres jóvenes. En población VIH+ la P!:_E?_'!?Iencia aumenta. En publicaciones latinoamericanas se muestran prevalencias del 77% en Chile, del80% en Perú y del 52% en Río de Janeiro. El herpes neonatal se presenta en cifras que van de 1/2.500 hasta 1/15.000 partos en los EE.UU. y Europa. En el 85% de los casos, se adquiere en el momento del parto a través del contacto con el virus presente en las lesiones o secreciones genitales maternas. El rit?sgo de transmisión es mayor en la primoinfección (30%) que en una recurrencia genital materna (3%). Con menor frecuencia se contagian en el período posnatal (1 0%), por lesiones cutáneas maternas o del personal de
17 - VIRUS
HERPES
salud (generalmente por HSV-1 ). En el 5% de los casos el hijo se infecta en el útero.
Aspectos clínicos El HSV-2 es una de las principales causas de úlcera genital en todo el mundo. La manifestación clínica de la primoinfección y de la recurrencia de la infección por HSV-2 es el herpes genital. Lamayoría de las primoinfecciones y de las recurrencias genitales son asintomáticas, lo que explica el alto número de contagios anuales y el riesgo de infección neonatal. La lesión elemental es similar al HSV-1 , pero en la mucosa genital generalmente se observan erosiones o úlceras pequeñas que confluyen, con un halo eritematoso de base, Las lesiones son dolorosas y su duración depende de si se trata de primoinfección o recurrencia. La infección se transmite por el contacto directo con lesiones o con secreciones infectadas, generalmente en pacientes con vida sexual activa. Tiene un período de incubación de dos a veinte días. La primoinfección se presenta como una vulvovaginitis o balanitis, con múltiples lesiones que se pueden acompañar de compromiso del estado general, fiebre, adenopatías inguinales y cefalea. Las manifestaciones clínicas y la excreción viral duran dos a tres semanas, pero en las recurrencias hay menos lesiones, son más localizadas y curan en siete a diez días, mientras que el virus no se excreta por más de cinco días. El herpes genital puede presentar complicaciones tales como meningitis, hepatitis e incontinencia urinaria. La infección neonatal se presenta en el 45% de los casos con lesiones en la piel, boca y ojos; el 35% presenta compromiso del sistema nervioso central y el 20% un herpes diseminado. Todos los niños que se infectan in utero presentan lesiones en la piel al momento de nacer, mientras que la mayor parte de los infectados al momento del parto desarrollan lesiones dentro de la primera o segunda semana de vida. Las lesiones en la piel son vesiculosas o ampollares, pero inicialmente pueden presentarse sólo úlceras orales o corneales.
Diagnóstico de laboratorio En infecciones de la mucosa genital y en lesiones en el recién nacido es fundamental obtener resultados rápidos para definir una terapéutica apropiada, por lo que la utilización de la PCR en tiempo real es de gran utilidad tanto en muestras de fluidos como de tejidos. La serología en base a lgG e lgM es útil para estudios de seroprevalencia y para identificar a individuos susceptibles, pero en las reactivaciones también se puede elevar la lgM. La mayoría de los ensayos comerciales presenta una alta reactividad cruzada entre HSV-1 y HSV-2, por lo que se deben utilizar técnicas que identifiquen lgG anti gp G del HSV-2.
Control Es una infección adquirida principalmente por transmisión sexual y vertical. En individuos que inician vida sexual activa se recomienda el uso de preservativos para evitar el contagio por excreción asintomática y abstenerse de relaciones sexuales en caso de lesiones mucocutáneas activas. 219
VI ROLOGÍA CLÍNICA
La droga de elección para el tratamiento es el aciclovir, pero también se utilizan derivados, como valaciclovir y famciclovir, que poseen ventajas en cuanto a su biodisponibilidad oral y su dosificación. Sólo el penciclovir en crema es útil en lesiones cutáneas . El aciclovir se utiliza 200 mg 5 veces al día por 5 o 7 días; el valaciclovir se dosifica en 500 mg c/12 h por 3 o 5 días y el famciclovir en 250 mg c/8 h por 5 días. Las terapias supresivas con valaciclovir 500 mg al día por seis a doce meses se indican en pacientes con un alto número de reactivaciones al año. En pacientes embarazadas el tratamiento preventivo reduce los episodios clínicos y la excreción asintomática, pero no se ha establecido que reduzca el herpes neonatal. Existen aislados de cepas resistentes al aciclovir en inmunocomprometidos, en quienes se puede utilizar foscarnet o cidofovir. Se estudian diferentes vacunas anti HSV-2 para el control del herpes genital y la prevención del herpes neonatal. El conocimiento incompleto actual de la respuesta inmune innata y específica en su interacción con la latencia viral , ha llevado a replantearse las estrategias de inmunización .
VARICELA ZÓSTER María José Martínez
El virus varicela zóster 0/ZV) es exclusivo del hombre y altamente neurotrópico. Origina principalmente dos enfermedades clínicas distintas. La varicela es la infección primaria, de distribución universal y extremadamente contagiosa, pero por lo general es una enfermedad eruptiva benigna de la infancia. La reactivación de la infección latente produce un cuadro más localizado, el herpes zóster. Es el único herpesvirus contra el cual existe vacuna.
PROPIEDADES El VZV es un alphaherpesvirus cuya morfología es indistinguible del HSV-1, con genoma ADN, nucleocápside icosaédrica, tegumento amorfo y manto externo. El genoma de VZV es doble hebra lineal y posee aproximadamente 125 kpb en una disposición de secuencias GQnseNadas denominadas larga y corta, flanqueadas por secuencias invertidas y repetidas. El análisis genómico ha mostrado setenta posibles genes codificados , cuya transcripción está organizada en genes inmediatamente tempranos, tempranos y tardíos. Los genes tempranos, que se transcriben en ausencia de síntesis proteica de novo , regulan la transcripción de los genes sucesivos. Los genes tempranos están relacionados con la replicación del ADN viral y los tardíos con proteínas estructurales. En su manto la gpE actúa como ligando frente al receptor celular, que es una enzima que degrada la insulina (lOE). Su replicación se lleva a cabo en el núcleo de la célula susceptible, de donde sale una nucleocápsula que adquiere una envoltura temporal en la membrana nuclear y que luego es transportada por el retículo endoplásmico hacia una cisterna; ahí se agregan las glicoproteínas de envoltura, las proteínas del tegumento y la nucleocápsula.
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El VZV establece latencia y se reactiva, manteniendo su genoma circular en número de dos a nueve copias en el 1% al 7% de las neuronas de un individuo. Durante el estado latente se detecta la transcripción del gen ORF63 en forma temprana y abundante, además de los genes 4, 21, 29, 62 y 66. En el humano se ha demostrado latencia principalmente en neuronas sensitivas de los ganglios dorsales y de los nervios craneales. La reactivación , que es más frecuente en la tercera edad y en inmunocomprometidos, refleja una deficiencia inmune específica para VZV. En la reactivación y ciclos líticos se identifica transcripción del gen ORF 61.
PATOGENIA E INMUNIDAD El principal mecanismo de contagio del VZV es la inhalación de partículas virales aerosolizadas que ingresan por la vía aérea, aunque también se puede adquirir por contacto directo con lesiones activas desde un individuo que está cursando una varicela (20% potencia infectante) o un herpes zóster (0, 1% potencia infectante) . La varicela representa el primer contacto del individuo susceptible con el virus. El VZV entra por vía conjuntiva\ u orofaríngea, se multiplica en el epitelio respiratorio y las amígdalas y en seguida alcanza los ganglios linfáticos regionales , infectando LTCD4+. Luego de su paso a la sangre, continúa su replicación en polimorfonucleares periféricos (cé'iulas de memoria que expresan antígeno cutáneo de homing y CCR4), los que contribuirán a su diseminación hematógena y llegada a los principales órganos blanco: piel, mucosas yaparato respiratorio (Figura 17 -6). Se detecta en la sangre cuatro a seis días luego de la infección y en una segunda viremia a los once a trece días, e incluso se ha documentado su hallazgo hasta una semana después de que el paciente se ha recuperado. El virus se excreta desde la mucosa faríngea uno a dos días antes de la aparición del exantema hasta cinco días después. El exantema se debe a la replicación del virus en la epidermis, donde se forman vesículas con gran cantidad de partículas virales , sobre todo en las células de la piel, que están en la base de la lesión. Esto se favorece por la disminución de interferón alfa y las moléculas de adhesión en las células de la piel. Las cápsulas de estas partículas virales ingresan a las terminaciones neNiosas de la dermis y desde ahí migran en sentido proximal por los axones sensitivos hasta los núcleos de las neuronas de neNios craneales y dorsales, especialmente a nivel torácico y de neNios autonómicos, para quedar ahí en etapa de latencia. El virus también puede diseminarse célula a célula a través de la fusión de su envoltura -que tiene gp H, L, By E- con las membranas celulares . La respuesta inmune (celular y hu.moral) limita la infección. Los anticuerpos lgG, lgM e lgA contra VZV son detectables dos a cinco días después del inicio del cuadro clínico, alcanzando títulos máximos a la segunda a tercera semana. La lgG anti VZV persiste en niveles bajos toda la vida, contribuyendo a impedir las reinfecciones. Gran parte de la respuesta inmune de linfocitos T está montada contra gp E, H, Be 1, como también a activadores transcripcionales ORF 4, 1O, 62 y 63. En estudios con vacunas se demostró una fuerte reacción de la respuesta inmune celular frente a este virus. El herpes zóster es la expresión clínica de la reactivación del VZV. Es posible que el virus se reactive con frecuencia en el
C APÍTULO
17 - VI RUS
HERPES
Multiplicación viral en la puerta de entrada
/~,- ------- ~-----------------------------------------
Infección de LTCD4+ en linfonodos
Circulación sanguínea en polimorfonucleares
Infección viral de la piel
Vire mia
r - - - - -..... l Infección vía neural de células nerviosas
regionales
Latencia viral
Figura 17·6. Mecan ismo de patogen ia de la va ricela.
ganglio, pero a diferencia del HSV, no se conocen los factores gatillantes específicos de la reactivación. Sí se sabe que la respuesta inmune, principalmente celular, es capaz de contener su replicación. Por lo tanto , una disminución de esta inmunidad favorece la consiguiente replicación del virus, resultando en una ganglionitis con necrosis neuronal e inflamación , y como consecuencia de ambos procesos, en neuralgia. El virus viaja en sentido distal por el nervio sensitivo causando neuritis, y es liberado alrededor de las terminaciones nerviosas de la piel, formando vesículas agrupadas en racimo , características del herpes zóster. El virus se puede detectar en sangre, pero no en una etapa trascendental de la reactivación (Figura 17 -7).
En pacientes con neuralgia posherpética se ha identificado ADN viral persistentemente en polimorfonucleares periféricos hasta por ocho años , a diferencia de adultos sanos y pacientes recuperados de herpes zóster. Estas células indican ganglios con infección persistente activa (ganglionitis crónica), lo cual se asocia a daño y dolor mantenido. En los cuadros de vasculopatía por VZV se demostró una replicación viral activa en arterias cerebrales. Al momento de la reactivación viral y el diagnóstico de herpes zóster hay también excreción a nivel respiratorio, y si bien la cantidad de virus es inferior a la cuantificada durante el cuadro agudo de varicela, puede ser una fuente de contagio dentro de un ambiente donde haya otros pacientes susceptibles a la infección .
®
11
= Primoinfección II Reactivación III = Latencia
Flgura17•7. Esquema del mecan ismo de patogen ia del herpes zóster.
221
V iROLOGÍA ClÍNICA
EPIDEMIOLOGÍA El hombre es el único reservorio. La varicela es una enfermedad propia de la infancia, que generalmente se presenta en niños de uno a nueve años, aunque puede afectar a individuos susceptibles a cualquier edad . Se presenta en forma endémica con brotes anuales, especialmente a fines de invierno y principios de primavera, con una incidencia de i 3 a i 6 casos por i 00.000 habitantes. Se estima que alrededor del 90% de los susceptibles expuestos a un caso índice en el hogar contrae la enfermedad y aproximadamente el 25% al 33% lo hace en instituciones cerradas (colegios, guarderías). La letalidad por varicela en los niños inmunocompetentes es menor a 2/i 00.000 casos, riesgo que aumenta quince veces en los adultos. El herpes zóster es esporádico durante todo el año independientemente de la prevalencia de varicela; afecta a alrededor del 20% de la población que ha tenido la infección y su incidencia aumenta en ancianos y en inmunosuprimidos. Tiene una incidencia de 5 a 6,5 casos por i 00.000 habitantes en mayores de sesenta años y se eleva a 8 a i i casos sobre los setenta años. La probabilidad de sufrir un segundo episodio, que es menor al 5%, ocurre especialmente en este último grupo. La frecuencia de herpes zóster en niños es cinco a diez veces menor que en los adultos y la presentación clínica en ellos es menos severa. Los factores de riesgo conocidos de herpes zóster en la infancia son el antecedente de varicela materna durante el embarazo y de varicela durante el primer año de vida.
ASPECTOS CL(NICOS La varicela o "peste cristal" es una enfermedad generalizada, altamente contagiosa, de curso benigno en la infancia. Desde que el virus ingresa por la mucosa tiene un período de incubación de catorce días (rango i O a 21 días). Origina síntomas generales como fiebre, compromiso del estado general, síntomas respiratorios, lesiones vesiculares en mucosas y piel , y puede ser causa de alteraciones en el SNC, tales como cerebelitis y otras. El paciente es contagioso desde dos días antes hasta cinco días después de iniciada la erupción, o hasta que todas las lesiones formen costray . Algunas de las complicaciones pueden ser sobreinfección de las lesiones cutáneas con estreptococo B hemolítico grupo A (impétigo costroso, fasceítis necrotizante), infección viral del sistema nervioso central y neumonitis varicelatosa. La varicela puede ser más grave en niños mayores y especialmente en inmunocomprometidos, como leucémicos y casos con inmunodeficiencia severa. El VZV que se transmite vía transplacentaria al feto origina una varicela congénita en el i% al 2% de las infecciones maternas. El riesgo es mayor durante el primer y segundo trimestre del embarazo. El herpes zóster se inicia con parestesia, prurito o dolor en un dermatoma, uno a tres días antes de que se manifiesten las lesiones vesiculosas, que evolucionan a costra en dos a tres semanas. Con frecuencia se observa compromiso del trigémino en su rama oftálmica, o de los segmentos torácicos a la altura de T3 o lumbares en L4. El número de niños con
J- - - - - 222
herpes zóster es cada vez mayor y en ellos se sugiere estudiar posibles cuadros de inmunosupresión. En pacientes adultos la mayor complicación es la neuralgia posherpética.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El diagnóstico de varicela y herpes zóster generalmente es clínico. El estudio de laboratorio se realiza para confirmar los casos de presentación atípica o severa. La PCR en tiempo real es la técnica de elección para identificar infección por este virus en cualquier muestra clínica. El VZV no replica fácilmente en cultivos de laboratorio y muestra efecto citopático en tres días. La serología permite identificar los casos susceptibles mediante determinación de lgG.
CONTROL El tratamiento con aciclovir dentro de las 24 horas de presentarse la varicela ha demostrado reducir los síntomas, la duración del cuadro en un día y la severidad de las manifestaciones cutáneas y sistémicas. En grupos de riesgo se recomiendan 800 mg 5 veces al día por 7 días en adultos y 20 mg/kg/dosis cada 6 h (máx. 3,2 g) en niños, vía oral y dentro de las primeras 72 hora9. La eficacia de la terapia antiviral sistémica en herpes zóster ha sido demostrada en múltiples ensayos clínicos. Los antivirales disminuyen la duración de la excreción viral , la formación de nuevas lesiones, la severidad y duración del dolor agudo y la incidencia y duración del dolor prolongado (NPH). La terapia tópica no es eficaz y no está recomendada. El herpes zóster debe ser tratado con valaciclovir i g c/8 h por 7 días o famciclovir 500 mg c/8 h por 7 días oral y analgesia en pacientes mayores de cincuenta años y cuadros severos; también pueden tratarse con aciclovir, aunque su respuesta es menos efectiva (Tabla i 5-4). Siempre se debe tratar el herpes zóster oftálmico y ático. En pacientes VIH+ el tratamiento se prolonga hasta que todas las lesiones estén resueltas. En todo paciente inmunocomprometido y cuadros severos, el tratamiento debe ser con aciclovir intravenoso i O mg/kg c/8 h. Existe una vacuna atenuada para prevenir la varicela moderada a grave. La indicación es una dosis en niños mayores de doce meses, con un refuerzo entre tres meses y tres a cuatro años después; en adolescentes de trece años o más y adultos sin inmunidad contra VZV se recomiendan dos dosis. La vacuna para prevenir el herpes zóster en mayores de sesenta años es a virus vivo atenuado y sólo se diferencia de la vacuna antivaricela en su mayor concentración de partícu[as virales, dada la menor capacidad de respuesta inmune de los pacientes añosos. Fue aprobada el 2006 por la FDA para la prevención de herpes zóster en ese grupo. Ambas han demostrado ser seguras y eficaces. La inmunoglobulina hiperinmune antivaricela (IGVZ) está indicada en individuos con alto riesgo de desarrollar varicela grave que hayan tenido una exposición significativa con una persona que está cursando una varicela o está en período preeruptivo (tres días previos). Se debe administrar dentro de las primeras 96 horas después del contacto. La protección dura tres semanas.
CAPÍTULO
CITOMEGALOVIRUS Vivian Luchsinger
El citomegalovirus (CMV) está ampliamente distribuido entre los mamíferos, existiendo evidencias de infección en todas las edades y localizaciones geográficas de la población humana. Constituye un problema de salud pública por ser el principal agente de infección congénita y causa frecuente de enfermedad y muerte en inmunocomprometidos. Su existencia fue notificada por primera vez en 1881 por Ribbert en células de riñón y de la parótida de un recién nacido. Su denominación, en referencia al característico aumento de tamaño que determina en la célula infectada, comenzó a utilizarse en 1921 (Goodpasture y Talbot). En 1925, Von Glahn y Pappenheimer describieron el primer caso en adultos y concluyeron que las inclusiones intracelulares eran causadas por un herpesvirus, cuya primera visualización con microscopia electrónica fue publicada en 1953 en células citomegálicas pancreáticas de un niño y los primeros aislamientos virales se realizaron entre 1956 y 1957.
PROPIEDADES Estructura. El CMV pertenece al género Cytomegalovirus de la subfamilia Betaherpesvirinae, de la familia Herpesviridae. Se denomina virus herpes humano 5, y como todos los miembros de esta familia, su genoma de ADN está protegido por una cápsula proteica rodeada por una capa de proteínas llamada tegumento y, más externamente, por un manto (Figura 17 -8). Este vi rión mide 150 - 200 nm. El ADN viral es una doble hebra lineal no fragmentada de 230-240 kpb que contiene dos regiones únicas -corta (Us) y larga (UL)- rodeadas por secuencias repetidas. Como estas zonas pueden estar invertidas, coexisten cuatro isómeros (Figura 17 -9) que se producen en cantidades similares en un cultivo celular, fenómeno cuyas consecuencias se desconocen. Se ha determinado toda la secuencia nucleotídica de la cepa de referencia más estudiada, AD169, estableciéndose que este genoma codifica para cerca de doscientas proteínas, incluyendo 65 glicoproteínas, tales como gL y gM. La cápsula viral, de 100 nm de diámetro, es de simetría icosaédrica, conformada por 162 capsómeros hexagonales y por las proteínas principal (MCP o pUL86) y menor (mCP) de
17 -
VIRUS HERPES
la cápsula y la fosfoproteína pULSO, llamada también proteína de ensamblaje, que participa en la maduración de la cápsula (Figura 17-1 ). La matriz o tegumento que rodea a la nucleocápsula es una capa de quince a veinte fosfoproteínas, en el caso de CMV, principalmente de proteína pp65, además de la proteína de la maduración del core del virión pp150 y del transactivador pp71. El manto está constituido por una bicapa de lípidos en la cual se insertan doce glicoproteínas (espículas) que cumplen importantes funciones en la replicación viral y en la respuesta del sistema inmune del huésped infectado. Entre ellas se incluyen gB (la más abundante), gH, gL (gpUL 115), que participaría en el transporte intracelular, y gM (gpUL 100), proteína de membrana insoluble y con múltiples dominios que cruzan este componente. Como todo virus envuelto, es inactivado por el calor, los solventes orgánicos y el pH bajo. El CMV es especie específico, con un genotipo y múltiples cepas virales que comparten el 95% de homología del ADN. La variabilidad es diferente entre los genes virales, pero es mayor en gN (glicoproteína del manto), en el cual se han identificado siete variantes. Si bien estas diferencias son insuficientes para establecer genotipos, pueden determinar cambios en los epitopos de algunas proteínas, de tal forma que la respuesta inmune del hospedero no impide la infección con otra cepa viral (ausencia de inmunidad cruzada).
Replicación . En el hospedero, el CMV es capaz de infectar leucocitos polimorfonucleares, linfocitos B y T, células endoteliales y epiteliales de glándulas y mucosas del riñón, hígado, glándulas salivales, del estómago, pulmón y páncreas. Este amplio rango de células susceptibles indica que los receptores involucrados están ampliamente diseminados. Sin embargo, el virus replica sólo en las células que permiten la expresión de los genes virales (células permisivas), fenómeno que se relaciona con la diferenciación celular. A diferencia de los otros herpesvirus, el ciclo de replicación del CMV es lento y sólo después de 48 a 72 horas es posible detectar progenie viral, aunque es posible que in vivo sea más rápida. Comienza con la adsorción del virus a los receptores celulares, que varían según la célula a infectar y que no están completamente identificados. Como receptores se han propuesto el heparán sulfato, integrinas y los receptores del factor de crecimiento epidermal (EGRF). El virus puede entrar por dos mecanismos, según la célula infectada y el pH: en fibroblastos se fusiona el manto viral con
Inclusión intranuclear
Figura 17·8. Efecto citopático característico de la infección por CMV en fibroblastos de pulmón fetal humano in vitro: foco de células fusiformes de mayor tamaño.
Flgura17·t . Células con efecto citopático característico de la infección Jl.Gr CMV: inclusiones intranucleares rodeadas por un halo y citomegalia. Gentileza de V. Luchsinger.
V IROLOGÍA CLÍN ICA
la membrana celular a pH neutro y en las células epiteliales/ endoteliales el virus ingresa por endocitosis seguido por fusión dependiente de la disminución del pH (Figura 17-1 0). En esta fusión virus-célula participa un complejo de proteínas virales que incluye gB (gpUL55), gH (gpUL75), gO, gL y varias proteínas de la membrana celular. Tras la fusión , la nucleocápsula ingresa al citoplasma, viaja al núcleo, donde penetra el genoma viral y algunas fosfoproteínas del tegumento. La replicación de CMV sigue el modelo de círculo rodante característico de los herpesvirus , con expresión de genes en forma secuencial , coordinada y regulada, requiriendo factores virales y celulares, como la ARN polimerasa 11 y activadores de la transcripción (Figura 17 -4). En las dos primeras horas postinfección, se transcriben y traducen los genes a o inmediatos tempranos (lE), que son transactivadores de la expresión de genes celulares y virales, con lo que se activa la expresión de los genes ~ o tempranos (E) y disminuye la de los genes a. En general, los productos ~ son glicoproteínas no estructurales que participan en la replicación del ADN viral, en la evasión de la respuesta inmune y en la activación de la expresión de los genes y o tardíos (L). A partir de estos se sintetizan las proteínas estructurales tras 24 horas de infección. La síntesis del genoma de CMV requiere la participación de al menos once proteínas virales , incluyendo la ADN polimerasa viral. Se inicia en la región UL, donde se encuentra el promotor MIE (majar ímmedíate early) , que controla la expresión de los genes lE. La secuencia y función de este promotor son conservados y su activación es esencial para iniciar el ciclo replicativo viral y para la reactivación del virus desde la latencia, por lo que es determinante en la permisividad celular. Este promotor es activado por la fosfoproteína de la matriz viral pp71, la que al migrar al núcleo suprime el mecanismo de defensa antiviral intrínseco ejercido por proteínas celulares (Daxx y ATRX). La proteína 71 de CMV se une a Daxx y neutraliza su represión sobre la expresión de genes lE, acción que ejerce localizando factores inhibitorios asociados a la cromatina -como las histonas deacetilasas- en regiones promotoras.
el procesamiento de los capsómeros cuando alcanza su tope. La partícula viral se mueve hacia el citoplasma a través de las membranas nucleares mediante envolvimiento y desenvolvimiento, fusionándose finalmente con la membrana nuclear externa o, dada su proximidad, la del retículo endoplásmico. En el citoplasma, la partícula viral madura adquiriendo el tegumento y forma su manto definitivo yemando de las vesículas del complejo de Golgi. Estos eventos son dirigidos por interacciones específicas entre proteínas. El transporte hacia la membrana citoplasmática es a través de la red de Golgi. Tras la acumulación de partículas virales , los viriones son liberados al medio extracelular.
PATOGENIA Se trasmite mediante el contacto con algún fluido corporal que contiene partículas virales. El ser humano es la única fuente de contagio posible, puesto que se trata de un virus especie específico. El CMV se puede excretar en todas las secreciones corporales (orofaríngea, vaginal, semen, orina, leche materna, lágrimas, heces, sangre) porque es una infección sistémica, y el virus se multiplica prácticamente en todos los órganos . De esta forma , el CMV puede ingresar al hospedero por la vía sexual, parente ~al , respiratoria, digestiva e, incluso, a través de órganos trasplantados (riñón). Tras la replicación en las células de la puerta de entrada, el virus se disemina en el individuo, probablemente por vía hematógena, a través de células endoteliales vasculares y hematopoyéticas (linfocitos, macrófagos) que lo llevarían desde la circulación sanguínea a los órganos. Estas células endoteliales que se desprenden de la pared del vaso al torrente sanguíneo se denominan células infectadas citomegálicas circulantes (CCIC). También contribuyen a la diseminación el traspaso del virus entre células y la fusión de éstas cuando están infectadas, procesos en los cuales se requiere de las proteínas virales gB y gH.
Luego de la síntesis del genoma y de las proteínas virales, en el mismo núcleo se realiza el empaquetamiento mediante el ingreso del ADN a la cápsula viral, situación que desencadena
El daño celular es por acción directa de la replicación vi ral y de la respuesta inmune, que determina, aunque no en forma inmediata, la destrucción celular. Las células infectadas por CMV aumentan de tamaño, se redondean y presentan in-
Flgura17·10. Detección de antígenos de CMV mediante inmunoA uorescencia
Flgura17·11. Antigenemia: detección de pp65 de CMV en neutrón los de sa ngre
indi recta en nbroblastos de pulmón feta l hu mano infectados in vitro. Genti leza de V. Luchsinger.
periférica media nte inmunoAuorescencia indirecta. Gentileza de V. Luchsi nger.
224
C APÍTULO
clusiones citoplasmáticas -arriñonadas y por acumulación de partículas virales- e intranucleares, que le dan el aspecto característico de ojo de búho o de buey (Figura "17 -9) por acopio de nucleocápsulas. A diferencia de lo que ocurre con otros herpesvirus, el CMV estimula la síntesis de proteínas y ARN celular al inicio de la infección porque requiere de la síntesis de precursores para la replicación del genoma viral. Al mismo tiempo, evita la competencia por estos componentes bloqueando la división de la célula y, por ende, la replicación del ADN celular. Esta modulación de las funciones celulares es ejercida por diversos productos virales, lo que entre otras consecuencias incluye la inhibición de la inducción de apoptosis y la alteración de la expresión de genes celulares, que puede estar aumentada, como en el caso de p53 y de NF-k- beta, debido a la transactivación por el producto del gen viral MIE (IE2 p86) y por proteínas lE, respectivamente, o disminuida, como en el caso de las ciclinas (según la fase de replicación celular en que CMV la infecte) a consecuencia de la transducción de señales desencadenada por el contacto entre los receptores y las glicoproteínas virales, especialmente gB. Al igual que los otros miembros de la familia Herpesviridae, el CMV persiste durante toda la vida del individuo. Tras adquirir el virus en la infección primaria, el ADN viral permanece en ciertas células, en las cuales generalmente se circulariza y se integra al genoma celular (episoma), pero no hay producción de proteínas ni partículas virales, estado que se denomina latencia. No están definidos totalmente el mecanismo ni los sitios en que ocurre este fenómeno, aunque se ha detectado ADN viral (secuencias lE) en ausencia de antígenos en muchos órganos (hígado, riñón, bazo, páncreas, músculo liso) de sujetos sanos. Clásicamente se considera que el CMV establece latencia en las células epiteliales de las glándulas salivales y riñones y en las células endoteliales; se ha demostrado, además, que hay latencia viral en los progenitores de la serie granulocito-macrófago en la médula ósea, en monocitos de sangre periférica y en progenitoras de las células dendríticas (CD) de la línea mieloide. Se han identificado transcritos asociados a latencia (LAT), aunque sólo el marco de lectura abierta (ORF) UL "138 es requerido para este proceso. Se han descrito otras dos clases de transcritos -sense y antisense CLT- que se originan de la región del majar immediate-early (MIE) del genoma viral y aunque se han detectado anticuerpos anti marcos de lectura abierto codificados por estos transcritos en el suero de dadores de sangre sanos, su función es desconocida y no son esenciales para la latencia. Otros transcritos detectados corresponden a la región UL "111.5A y US28, que actúan como homólogo funcional de la interleuquina- "1 O (cmvllc- "1 O) y como receptor de quimioquina, activador de la fosfolipasa C, o factor proapoptótico, respectivamente. Estos transcritos se detectan en la infección productiva y en la latencia en células permisivas. Publicaciones recientes han descrito nuevas proteínas de latencia, como la proteína antisense UL8"1-82, expresada en donantes seropositivos sanos y ausente en seronegativos. La identificación de los genes virales que se expresan durante la latencia permite detectar a las células infectadas incluso en esta fase. El número de células que en forma natural portan el genoma viral es pequeño, y se estima en una de "1 04 a 105 células
17 - VIRUS
HERPES
mononucleares de sangre periférica (PMBC) o de la médula ósea, cifra que aumenta con la proliferación de las células hematopoyéticas de la línea mieloide que portan al CMV latente. En cada célula infectada se detectan dos a trece copias del genoma viral. A partir del genoma viral latente y en situaciones de supresión inmunológica, inflamación, infección y estrés, el virus puede volver a replicar y producir nuevas partículas virales, en el proceso denominado reactivación. Se desconocen los factores virales y de la célula que regulan el paso entre infección lítica y latente, aunque de acuerdo a lo observado en la conversión de las células hematopoyéticas de la línea mieloide a macrófagos y en la maduración de las células dendríticas (CD) progenitoras de esta línea, la diferenciación celular y en particular el remodelamiento de la cromatina, serían cruciales. Las células precursoras actúan como reservorio del CMV y transmiten el genoma viral a los monocitos de sangre periférica y en ellos permanece latente sin expresión de genes líticos hasta que abandonan la circulación y se diferencian a macrófagos de acuerdo al tejido. Como la reactivación de CMV requiere de la activación del promotor viral MI E, y este es regulado positivamente por prostaglandinas (mediante la vía del AMP cíclico), TNF- a, IL- "1 ~. IL-6 e IL- "1 O producidos por macrófagos activados, la inflamación sería un factor desencadenante de la reactivación de este virus. En este proceso, TNF-a sería un mediador clave, pues se une al receptor celular específico de las células con infección latente y activa la proteína quinasa e y NF- K~ y la transcripción de los genes lE de CMV, desencadenando la replicación viral y creando una retroalimentación positiva porque, a su vez, la expresión del gen lE induce la liberación de TNF-a. Esto explica la correlación entre los niveles plasmáticos de esta citoquina y la detección de antígenos virales en trasplantes de órganos sólidos y enfermedades autoinmunes y el riesgo de enfermedad y muerte por este virus. Además, el propio CMV participa en la inflamación aumentando la síntesis de IL-6 mediante los productos génicos IEM. Otro factor de riesgo para la reactivación de este virus es la disminución de los linfocitos T citotóxicos (LTC) específicos, como se demuestra en la alta incidencia de reactivación temprana de CMV en pacientes tratados con anticuerpos antilinfocitarios y en la recurrencia viral en quienes no generan esta respuesta celular frente al virus. Los LCT CDS vigilan constantemente la reactivación viral mediante el reconocimiento del péptido IEI, cuya presencia indica que el gen MIE se está expresando, lo que les permite controlar precozmente la replicación viral. Por eso, la monitorización de estos linfocitos específicos anti-CMV podría ser una herramienta útil en la vigilancia del riesgo de infección o enfermedad recurrente.
CMVy cáncer Se plantea que el CMV participa en el cáncer por evidencias seroepidemiológicas y experimentales como la detención por proteínas virales del ciclo y la replicación del ADN celular en células permisivas normales, por la capacidad in vitro de transformar células, por la detección de ADN viral, ARN mensajero y/o antígenos en tejidos tumorales, y por la identificación en su genoma de regiones que podrían corresponder a protooncogenes, denominadas transformadoras morfológicamente
225
VIROLOGÍA ClÍNICA
(mtr), necesarias para mantener el estado de transformación y capaces de unirse a las proteínas p53 y Rb. Sin embargo, en humanos las células normales infectadas por CMV no se transforman y generalmente mueren, por lo que más que oncogénico, este virus sería un oncomodulador que favorece la progresión de los tumores y aumenta la malignidad de las células tumorales infectadas mediante la alteración de las señales intracelulares, de los factores de transcripción y de proteínas supresoras de tumores. Además, contribuiría a la evasión de la respuesta inmune de las células cancerosas a través de diferentes mecanismos, entre ellos la disminución de la expresión del CMH producida por diversas proteínas virales.
INMUNIDAD Los distintos componentes de la respuesta inmune (RI) innata y adquirida participan en el control de la replicación del CMV y, si bien no eliminan al virus del hospedero, limitan el daño de la infección y la enfermedad. Este agente ha desarrollado numerosas estrategias para evadir esta respuesta, permitiendo su persistencia en el individuo.
Respuesta inmune innata Los mecanismos inespecíficos de inmunidad operan contra CMV al igual que frente a cualquier agente infeccioso. Entre los aspectos particulares de este virus, el complejo gB/gH interactúa con el receptor de tipo to/1 (TLR) 2 activando la transducción de señales y estimulando la secreción de citoquinas inflamatorias, que reclutarán células inmunes innatas y aumentarán las moléculas co-estimulatorias, como CD80 y CD86, que participan en la activación de la inmunidad adaptativa. Las células NK también contribuyen a la recuperación de la infección por este virus mediante la acción de las perforinas y granzimas y al control de la reactivación viral .
Respuesta inmune humoral Los anticuerpos limitan la diseminación viral y la gravedad de la enfermedad. Durante la infección primaria, muchas proteínas del CMV estimulan la síntesis de inmunoglobulinas antivirales, especialmente las glicoproteínas del manto. Las proteínas gB y gH inducen la producción de anticuerpos neutralizantes, predominando los anti gB, que posee dos sitios antigénicos dominantes, Ad-1 y AD- 2, altamente conseNados entre las cepas virales. Los anticuerpos anti gH evitan la diseminación intercelular del virus, están en menor cantidad y son menos activos y eficaces dada la heterogeneidad de la proteína, todo lo cual propicia las sobreinfecciones con cepas virales. Las proteínas del tegumento (pp65, pp28, entre otras) también inducen una intensa y prolongada respuesta humoral que, en forma indirecta, indican replicación viral y se correlacionan con la evolución clínica, aunque como no reaccionan con la superficie del virus ni de la célula infectada no protegen de la infección . EllgM se detecta pocas semanas después de la infección y persiste por tres a cuatro meses; algo más tarde se detecta lgG, que perdura toda la vida. La mayor gravedad de la infección por CMV en trasplantados seronegativos y en infecciones congénitas adquiridas desde una primoinfección materna evidencian los beneficios de la respuesta humoral.
Respuesta inmune celular Los linfocitos TCD8 y TCD4 son fundamentales en el control de la replicación viral y de la enfermedad, de tal forma que quienes tienen alterada esta respuesta celular (trasplantados de médula ósea), desarrollan cuadros clínicos más graves. Los LTCD8 citotóxicos son esenciales para recuperarse de la enfermedad y limitar la reactivación y la diseminación viral, a través de su acción citolítica mediada por perforinas y granzimas y en la que no participa el sistema Fas. Estos linfocitos responden contra muchas proteínas virales de diversas funciones (estructurales, reguladoras) producidas en cualquier etapa de la replicación de CMV (fase inmediata temprana, temprana y tardía), siendo la principal pp65. La deficiencia de LTCD4 se relaciona con la prolongada excreción viral en la orina y saliva de niños sanos infectados, además de la susceptibilidad de los inmunocomprometidos a desarrollar una enfermedad por este agente. Esta respuesta CD4 está dirigida principalmente contra la proteína del manto gB e incluye diversos efectos mediados por la liberación de citoquinas, como la colaboración en la activación de los CD8. Clásicamente se ha considerado que los CD4 controlan el CMV por un efecto indirecto a través de la activación de los LTCD8 y de los anticuerpos, pero en el último tiempo se han detectado LTCD4 anti gB con actividad citotóxica directa sobre células infectada~ por CMV. El CMV es tan inmunogénico que la proporción de LTCD8 y CD4 específicos para este virus en un portador sano es alta (1 0% al 40% de los linfocitos periféricos es CD8 y el 9% de los linfocitos de memoria es CD4), aunque se desconoce el impacto de esta situación. Por otro lado, las células T de memoria específica varían constantemente en cantidad y capacidad funcional, pese a que la población total de LT no cambia y que no se detectan partículas virales. Igualmente, los niveles de estos linfocitos aumentan con la edad, por lo que se ha planteado la participación de este virus en la inmunosenescencia, caracterizada por la reducción de células vírgenes, la acumulación de LT de memoria y la disminución de su capacidad de respuesta. El aumento de los LTCD8 causado por el CMV invierte la relación LT CD4/CD8, uno de los parámetros que caracteriza al "fenotipo de riesgo inmune" descrito en mayores de ochenta años asociado a mayor mortalidad y a CMV. A causa de su inmunodominancia, este virus también podría dificultar la respuesta a otros patógenos, como se ha obseNado en la respuesta a la vacunación anti virus influenza. No se conoce una respuesta de LTc específica para la latencia.
Evasión viral de la Rl El CMV debe evadir la respuesta inmune antiviral del hospedero para establecer una infección persistente. Este fenómeno es tan importante para el virus que, como un experto, se vale de numerosos mecanismos. Entre ellos se incluye la dificultad del sistema inmune de reconocer la infección porque el virus es capaz de replicar en ciertos tejidos, como el epitelio de las glándulas salivales, cuya expresión de CMH-1 es insuficiente para activar al LTCD8, y porque disminuye la expresión de los antígenos virales alterando la expresión del CMH celular y/o la producción de las proteínas. Esta disminución alcanza su
CAPÍTULO
17 - VIRUS
HERPES
Tabla 17-2. Modulación de la respuesta inmune innata por CMV humano Proteína
·
Gen
Función
IE1-p72
IE1
Inhibe ISGF3
IE86
IE2
pp65 TRS f/IRS1
UL83 TRS1/IRS1
! expresión de IFN ! ISGs ! actividad de PKR
gpUL 18 gpUL142
UL18
Homólogo a CMH 1; altera función de NK
UL142 UL83 UL141 UL16
Homólogo a CMH 1;
UL40 péptido
UL112 UL40
! función de NK ! función de NK ! expresión de CD155 ! función de NK ! ligando MICB de NK ! función de NK
cmvll-10
UL111
Induce respuesta antiinflamatoria
vCXCL-1 pUL128-131
UL146 UL128-131
Activa neutrófilos Mediador de tropismo celular/entrada viral
pUS28 pUL33
US28 UL33
Señales constitutivas; une quimioquina Señales constitutivas
pUL21.5
UL21.5
Une CCLS
vi CA vMIA
UL36 UL37x1
Inhibe apoptosis extrínseca UL37x1
pp65 gpUL141 gpUL 16 miR-UL 112
máximo en la supresión total de la síntesis de proteínas durante latencia del virus (Tabla 17 -2). El CMH es esencial para el reconocimiento antigénico, pero su presencia es alterada por proteínas virales capaces de disminuir la síntesis y/o aumentar la degradación del complejo. Los productos virales de los genes US (región US2 a USII) interfieren con la presentación de los complejos péptidos-CMH en la superficie de células infectadas, habiéndose observado que mutantes sin esta región estimulan una mayor respuesta de LT (Tabla 17 -3). Otra consecuencia de la ausencia del CMH-1en la célula es la pérdida de la señal inhibitoria de la activación de la célula NK; sin embargo, el CMV mantiene esta señal produciendo homólogos de este complejo (glicoproteína UL 18) que se asocian a la ~2-microglobulina y se unen a los receptores inhibitorios específicos de la NK. Muchos otros productos virales son análogos a proteínas humanas, como la cadena y del receptor del linfocito T humano (TCR y), lo que inhibe la activación de los LTCDS específicos, citoquinas, receptores Fe de anticuerpos de tipo
lgG y receptores de quimioquinas, secuestrando e impidiendo la acción de estas moléculas. Así, la unión del producto del gen UL 16 a ligandos de NKG2D disminuye la susceptibilidad a la citotoxicidad mediada por las NK; la semejanza a quimioquinas a CXC de los productos de los genes UL146 y UL147 altera la respuesta inmune innata, y la unión del homólogo viral único de IL-1O (cmviL -1 O) al receptor correspondiente inhibe la activación del linfocito T inducido por monocito/macrófago. La importancia de cmviL-1 O radica en las múltiples acciones ejercidas por la IL-1 O natural, un potente inmunomodulador que ayuda a mantener el estado indiferenciado de los monocitos portadores del virus latente para permanecer resguardados del sistema inmune. También es responsable de la disminución de la expresión de CMH de clase 1, de la función de los transportadores asociados al procesamiento antigénico (TAP-1 y 2), que transportan a través de la membrana del retículo endoplásmico, y de la sensibilidad a la lisis mediada por linfocitos T citotóxicos específicos. Por el contrario, aumenta la sensibilidad a la lisis por las células NK.
Tabla 17-3. Modulación de la respuesta inmune adaptativa celular por CMV humano
,
Proteína
Gen
Función
gpUS3
US3
Inhibición de la expresión del CMH 1 y 11
gpUS2
US2
Degradación de CMH 1 y 11
gpUS11
US11
Degradación del CMH
gpUS6
US6
Inhibición del transporte del péptido TAP*
gpUSS
uss
Une moléculas CMH
gpUS10
US10
Une moléculas CMH
pp65
UL83
Inhibe expresión del CMH
1
1
11
227
V IROLOGÍA CLÍNICA
Aparte de la supresión de la síntesis de proteínas virales, los mecanismos de evasión inmune durante la latencia no están claramente definidos. Es posible que la célula portadora del virus latente no presente las señales co-estimulatorias requeridas por los LTc, o que produzca una señal inhibitoria para las células del sistema inmune como los LTc (B7-H1) y LB, o que moléculas virales bloqueen el reconocimiento por el receptor del LT (TCR). Las estrategias de evasión de la respuesta inmune del CMV facilitan su replicación, pero también contribuyen a la inmunosupresión del hospedero, predisponiendo a la infección por otros agentes como bacterias y parásitos. En el último tiempo ha surgido una interesante propuesta respecto de la contribución de la evasión de la respuesta inmune por CMV en la calibración de la respuesta inmune del hospedero.
EPIDEMIOLOGÍA La infección por CMV está ampliamente distribuida en el mundo y en la población general, aunque la seroprevalencia varía según el desarrollo del país y el nivel socioeconómico, alcanzando las menores cifras (40%-60%) en los estratos socioeconómicos altos de países desarrollados y las mayores (90%-1 00%) en los de menores ingresos de países en desarrollo. En Chile, el 60% de los adultos de mayor ingreso económico y del 90% al 100% de los de menor nivel socioeconómico posee anticuerpos anti-CMV. Las altas tasas de infección se explican por los múltiples mecanismos que utiliza el CMV para transmitirse, de los cuales la vía vertical (transplacentaria, intraparto o lactancia natural) es uno de los más frecuentes. De esta forma, el virus generalmente se adquiere a temprana edad y a los seis meses de vida ya el 1O% de los niños está infectado. Con posterioridad, la probabilidad de infectarse aumenta en forma significativa al ingresar a una sala cuna o jardín infantil, pues la transmisión se facilita por el contacto cercano entre los niños, por el hacinamiento y las inapropiadas condiciones de higiene, de forma tal que al inicio de la pubertad la mayoría de los niños de niveles socioeconómicos bajos ya está infectado, a diferencia de menos del 40% de los adolescentes de países desarrollados. La incidencia de la infección se mantiene cerca del1% anual, con casos nuevos durante todo el año, destacando otra alza durante la juventud al iniciarse la actividad sexual. El CMV se ha detectado en secreciones genitales del35% de las embarazadas, quienes excretan con mayor frecuencia el virus, y en la secreción cervical del 9% de la población femenina normal. La excreción masculina está menos definida, aunque sería menor que en las mujeres y mayor en hombres que tienen sexo con hombres. La seropositividad se correlaciona positivamente con el número de parejas sexuales, con la menor edad de inicio de la actividad sexual y con la presencia de otras enfermedades de transmisión sexual. La excreción viral asintomática es frecuente entre los infectados, lo que también contribuye a la elevada seroprevalencia del CMV. La prolongada excreción viral de los lactantes, especialmente en la saliva, aumenta en veinte veces el riesgo de infección de quienes los cuidan. Esta excreción va disminu-
--·228
yendo con la edad , a diferencia de la viruria que se detecta en todas las edades, producto de la replicación viral en el tracto genitourinario. Si bien la adquisición del CMV por transfusiones no es frecuente (riesgo del2,4% por unidad de sangre transfundida), es una de las principales infecciones adquiridas por esta vía. Esto es especialmente importante en trasplantados de médula ósea (BMT) por el gran volumen de sangre que reciben. El riesgo de infección disminuye casi en su totalidad con la depleción de leucocitos sanguíneos, por lo que estas células serían las portadoras del virus latente, principalmente los monocitos. Los órganos trasplantados también pueden ser fuente de CMV, de tal forma que un receptor seronegativo puede infectarse por medio del trasplante que proviene de un dador serapositivo, y el60% alBO% de ellos desarrollará una enfermedad más grave que si ambos son seropositivo. Aunque es una infección frecuente, las mayores tasas de morbilidad y mortalidad por CMV se concentran en dos grupos poblacionales: los recién nacidos y los inmunocomprometidos. A nivel mundial , el CMV es la principal causa de infección congénita, afectando en promedio al 1% de los recién nacidos vivos; en Chile se detecta en el 1, 7% de ellos. La mayoría de los pacientes con compromiso de la respuesta inmune -trasplantados, oncológicos e infectados con el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV)- excreta CMV y aunque la replicación viral puede ser asintomática, con frecuencia es causa de morbimortalidad. En trasplantados es el principal agente de infección , observándose cada vez con mayor frecuencia debido al incremento progresivo del número de trasplantes, al aumento de los trasplantes de órganos sólidos, como el de hígado y riñón, y al uso de terapias inmunosupresoras agresivas para la profilaxis del rechazo, aumentando el deterioro inmune. A nivel mundial, el 40% al 85% de los pacientes trasplantados está infectado por CMV; en Chile, se detectan anticuerpos séricos específicos en el 89% de los trasplantados renales. En ellos las reactivaciones del virus son frecuentes (52%-1 00%). Entre los seronegativos, la incidencia de infección primaria por este agente varía entre el 34% y el92%, de acuerdo al tipo de trasplante, la terapia inmunosupresora y el estado inmune del receptor y del dador. Entre los trasplantados de médula ósea, la incidencia de infección por CMV varía entre el32% y el70% , en promedio 50%, independiente del estado serológico previo del donante y del receptor. El CMV es el principal agente de complicación infecciosa en pacientes portadores del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Antes de la implementación de la terapia antirretroviral (HAART), el 90% de estos pacientes tenía una infección activa y el 40% desarrollaba una enfermedad por CMV, cifra que disminuyó al 8% gracias á l tratamiento.
AsPECTos cLíNicos La enfermedad por CMV puede ser consecuencia de una infección primaria, una reactivación o una reinfección viral. Si bien en inmunocompetentes la primoinfección y la reactivación generalmente son asintomáticas, la infección primaria, especialmente en jóvenes, puede ser responsable del 8% de .
C APÍTULO
los casos de mononucleosis infecciosa. El cuadro clínico es similar al producido por el virus Epstein-Barr y se caracteriza por fiebre persistente, mialgia, cefalea, linfadenopatías cervicales y esplenomegalia. También es causa frecuente de hepatitis subclínica debido a la replicación viral y a la respuesta inflamatoria antiviral, detectándose alterados los niveles de enzimas hepáticas. Como la respuesta inmune (RI) controla la replicación de CMV, limitando el daño y la enfermedad viral , la morbilidad por este virus es frecuente, incluso grave y mortal, en quienes tienen comprometida esta respuesta, en especial el componente celular. El espectro de enfermedad es amplio debido al gran rango de células que pueden ser infectadas por este virus, por lo que cualquier sistema corporal puede ser afectado, aunque es más frecuente el compromiso del tracto respiratorio (neumonía) , digestivo (esofagitis, gastritis, enterocolitis, hepatitis, pancreatitis) y del sistema nervioso central (SNC) (retinitis, encefalopatía y polirradiculopatía). La incidencia y el tipo de enfermedad dependen del estado de la infección (primoinfección o reactivación viral), del origen y grado de inmunosupresión , del tipo de trasplante y de la admi nistración de profilaxis antiviral . Es así como el 60% al 80% de quienes adquieren la infección luego del trasplante desarrolla una enfermedad grave y un porcentaje menor de quienes eran seropositivos previamente. La administración de anticuerpos antilinfocitarios se asocia a enfermedades de mayor gravedad porque estimula la liberación de citoquinas proinflamatorias que participan en la reactivación del virus latente, que se detecta en el 60% de estos pacientes y sólo en el 20% de los trasplantados que recibe ciclosporina, la cual inhibe eficazmente la función inmune y estimula la replicación viral ya activada. Por el contrario, la azatioprina desencadena una menor reactivación viral y los esteroides tienen un mínimo efecto sobre ella. Las enfermedades más graves ocurren en trasplantados de médula ósea (TMO) por neumonía y en pacientes con SIDA con bajo recuento de LTCD4, por retinitis. En trasplante de órganos sólidos es el agente infeccioso de mayor relevancia, cuya incidencia y gravedad dependen del estado serológico del receptor y del donante, siendo mayor cuando un seronegativo recibe un órgano que proviene de un seropositivo. El 8% al 30% de los trasplantados renales , el 34% al 60% de los hepáticos y el 10% al 15% de los recipientes de médula ósea se enferma por CMV. La enfermedad generalmente se manifiesta entre los días 30 a 100 después del trasplante, como un síndrome febril prolongado con leucopenia y compromiso del estado general del paciente, o como afección de un órgano específico , siendo habitualmente el órgano trasplantado el primero en manifestar la alteración, disminuyendo su sobrevida. A diferencia de los otros trasplantes, en médula ósea generalmente es la reactivación de CMV -y no la primoinfección- la causa de la neumonía de difícil tratamiento y alta mortalidad (90%) d~bido a la replicación viral y a la destrucción inmunológica pulmonar desencadenada por el virus. Los efectos indirectos de la infección por CMV contribuyen a la morbilidad de los pacientes, predisponiéndolos a infecciones bacterianas o micóticas al aumentar la inmunosupresión del trasplantado; determinando falla renal , neutropenia u otras alteraciones como efecto tóxico de las drogas antivirales
1 7 - VI RUS HERPES
(foscarnet y ganciclovir), o favoreciendo el rechazo y/ o la disfunción del órgano trasplantado al originar una glomerulopatía en el riñón, la esclerosis de duetos biliares en el hígado, y el desarrollo de placas ateroescleróticas en vasos sanguíneos del corazón trasplantado. El CMV acelera la progresión a SIDA en personas infectadas con el VI H, en especial en pacientes con recuentos de LTCD4 menores a 50-1 OO/ mm 3 , comprometiendo principalmente el SNC , el tracto gastrointestinal y el pulmonar. La retinitis es la infección neurológica más frecuente , en la cual el virus se ha detectado en todas las capas de la retina; la producción viral puede originar ceguera. En el sistema gastrointestinal , el colon es el sitio más común de replicación de CMV, causando desde úlceras superficiales hasta la perforación del tracto . Las alteraciones hematológicas por CMV son frecuentes incluso en pacientes con baja carga viral sistémica. El virus puede infectar células de origen hematopoyético y afectar la hematopoyesis mediante una mielosupresión por la disminución de factores estimuladores de colonia y del factor de células madre (SCF).
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Se dispone de diversas técnicas para detectar el virus o la respuesta inmune específica del hospedero y cualquiera de ellas puede ser suficiente para establecer que un individuo está infectado , pero no para ratificar la enfermedad por CMV, para lo cual generalmente se requiere de la confirmación de replicación viral (infección activa) en el órgano afectado y la interpretación conjunta del tipo de muestra, del método utilizado y del cuadro clínico. En la mononucleosis infecciosa no es posible diferenciar clínicamente el agente causante, por lo que tras descartar al EBV debe investigarse una infección por CMV. La primoinfección se demuestra mediante la seroconversión del paciente, esto es , detectando anticuerpos anti-CMV en una muestra de suero posterior a una negativa o estableciendo el aumento de al menos cuatro veces el título de lgG sérica en dos muestras consecutivas . La detección de lgM específica en este cuadro clínico sugiere una infección primaria por CMV, lo que no es posible con la sola detección del virus. Para el diagnóstico de infección congénita es suficiente detectar el virus antes de las tres semanas de vida por cualquier método; en cambio , para confirmar una enfermedad citomegálica en otro tipo de paciente se debe verificar la replicación viral mediante el aislamiento del virus, la antigenemia y la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) cuantitativa. El aislamiento viral (AV) se realiza desde cualquier tipo de muestra, aunque la sangre no es de elección por la menor sensibilidad. La muestra se inocula en un cultivo de fibroblastos de pulmón o de piel humanos, únicas células permisivas para el virus in vitro. El efecto citopático producto de la replicación viral se puede observar después de dos semanas de incubación de los cultivos a 37 y se caracteriza por el aumento de tamaño (citomegalia) y la forma fusiforme de las células (Figura 17 -8) y la presencia de inclusiones intranucleares rodeadas por
oc
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VI ROLOG ÍA CLÍNICA
un halo y cromatina marginada dando el aspecto característico de ojo de búho o de buey (Figura 17 -9), por la acumulación de nucleocápsulas en el núcleo. Aunque estas alteraciones celulares son características, se requiere la confirmación mediante la detección de antígenos virales por inmunofluorescencia indirecta (IFI) (Figura 17-1 0). En el aislamiento viral clásico se detecta virus infectivo buscando aparición de efecto citopático hasta por seis semanas de incubación, por lo que no tiene aplicación clínica. Con el fin de obtener un resultado rápido, se facilita el ingreso de los virus a las células centrifugando el cultivo celular con la muestra inoculada en un tubo plástico (vial) que contiene las células sembradas en un cubreobjeto. Tras 24 horas de incubación a 37 °C , sin esperar la presencia de efecto citopático, se fijan las células y se usa una mezcla de anticuerpos monoclonales contra antígenos producidos precozmente en el ciclo replicativo viral para detectar antígenos virales utilizando IFI (Figura 17-1 0). Esta técnica, que se denomina aislamiento viral rápido (shel/ vial), permite detectar el virus infectante en un corto tiempo en cualquier tipo de muestra. Como el AV requiere de partículas virales infecciosas en cantidad suficiente, es esencial que la muestra sea trasladada rápidamente y en frío al laboratorio, pues la vida media del CMV a 37 es de 60 minutos, es sensible a los anticoagulantes y relativamente inestable a -20 °C. Por eso, en caso de que no sea posible el procesamiento inmediato de la muestra, se recomienda mantenerla a temperaturas iguales o menores a -70 °C.
oc
En la antigenemia se detecta la proteína pp65 del tegumento viral en neutrófilos de sangre periférica mediante IFI con anticuerpos monoclonales específicos (Figura 17-11 ). Como es un antígeno estructural, su presencia indica replicación y, por ende, infección activa por CMV en el paciente y, en forma indirecta, diseminación de esta. La cuantificación de núcleos fluorescentes en relación al número de neutrófilos observados permite relacionar al virus como causa de la enfermedad cuando el recuento supera un valor umbral, que debe ser establecido localmente para las distintas poblaciones de pacientes. En general, en el TMO se requiere un menor número de células positivas que en trasplantados de órganos sólidos o pacientes VIH para asociar CMV a una enfermedad. Por su propiedad cuantitativa, este método es de gran utilidad para el seguimiento de estos pacientes y para la evaluación de la respuesta al tratamiento antiviral. Sus limitaciones son el menor rendimiento en pacientes neutropénicos y en muestras de sangre procesadas después de 5 horas de obtenidas. El genoma viral mediante PCR, que se puede detectar en cualquier tipo de muestra, tiene alta sensibilidad y especificidad y el resultado está disponible en pocas horas. Como es tan sensible y no requiere virus infectivo, puede prescindirse del traslado rápido y en frío de la muestra, por lo que constituye el método de elección para el estudio de pacientes que se encue~tran alejados del laboratorio. Según la metodología aplicada puede ser convencional o en tiempo real, cualitativa o cuantitativa. La cualitativa no permite distinguir entre ADN viral de la latencia y del virus que está replicando , excepto en muestras que no portan virus latente, como el líquido cefalorraquídeo . Con la PCR cuantitativa es posible estimar la carga
viral, que aumenta durante la replicación viral, aunque los valores umbrales no están claramente definidos. Los anticuerpos séricos anti-CMV generalmente se buscan mediante un ensayo inmunoenzimático. Como el CMV persiste, la detección de lgG indica que está infectado y la de lgM, a diferencia de las infecciones agudas, no siempre corresponde a una infección reciente porque también es posible detectarla durante las reactivaciones virales. Además, en inmunocomprometidos esta inmunoglobulina podría estar ausente en la primoinfección y, por el contrario, presente en títulos elevados por largos períodos. Una desventaja adicional de la detección de lgM son los resultados falsos positivos por la reactividad cruzada con antígenos celulares. Con el fin de diferenciar una infección reciente de una antigua por un virus persistente, se han desarrollado ensayos de avidez de anticuerpos basados en la selección natural en el tiempo de los de alta avidez, que se están aplicando en algunos laboratorios. Debido a que el CMV puede desarrollar resistencia antiviral , se han implementado técnicas para detectarla. Se sospecha cuando persiste la carga viral -determinada por el recuento de núcleos positivos en la antigenemia o de copias de ADN en la PCR cuantitativa- después de tres a cuatro días del inicio de la terapia anti-CMV. La resistencia se detecta por ensayos fenotípicos y genotípicos. Los primeros son engorrosos y lentos porque requieren cultivos celulares para detectar la concentración del fármaco que inhibe la producción viral en el 50% . En los estudios genéticos se detectan mutaciones asociadas a resistencia, habitualmente en el gen de fosfotransferasa o de la ADN polimerasa, amplificando el genoma viral por PCR y analizando la secuencia nucleotídica.
ESTRATEGIAS DE CONTROL Tratamiento Entre las escasas opciones para tratar las enfermedades por CMV se incluyen los análogos de nucleósidos ganciclovir (GCV) y cidofovir (CDV) y el análogo del pirofosfato foscarnet (PFA) (Figura 11-2). Todos inhiben la síntesis de ADN viral. Su demostrada eficacia en algunos pacientes contrarresta la alta toxicidad , la baja biodisponibilidad oral y el desarrollo de resistencia antiviral que los caracteriza. Como en toda infección persistente latente, el antiviral actúa sólo sobre el virus que está replicando, por lo que no elimina la infección. El ganciclovir (Cytovene, Cymevene®) es la prime,ra alternativa por su eficacia, que varía según el cuadro clínico entre el 80% en la retinitis y compromiso gastrointestinal y el 38% al 78% en la neumonía. Este análogo de la guanosina inhibe en forma competitiva a la ADN polimerasa viral y enlentece la síntesis de la cadena de ADN al ser incorporado en ella. La primera de la triple fosforilación que requiere para ser activado es realizada por la enzima viral fosfotransferasa -codificada por el gen UL97-, por lo que la concentración de la droga activa es cien veces mayor en células infectadas; las siguientes las realizan quinasas celulares. Se administra por vía intravenosa u oral. También existe como implante intraocular (Vitrasert®), que libera lentamente la droga en el humor vítreo de pacientes con retinitis.
CAPÍTULO
Entre sus características farmacológicas se incluye una biodisponibilidad del 5% tras la administración oral, que aumenta al 60% en el caso del valganciclovir (ganciclovir unido a un éster de valina); la capacidad de cruzar la barrera hematoencefáli~a; una baja unión a proteínas plasmáticas (1 %-2%); una vida media de 3,5 ± 0,9 horas si se administra por vía intravenosa (iv) y de 4,8 ± 0,9 horas si es oral; prácticamente ausencia de metabolización y excreción urinaria. En pacientes con insuficiencia renal se deben reajustar las dosis. Está contraindicado en embarazadas y en pacientes con recuentos bajos de neutrófilos (< 500 células/¡JL) o de plaquetas (25.000/IJL) por sus principales efectos adversos - neutropenia, trombocitopenia y anemia-, que demoran alrededor de una semana en recuperarse después de suspendido el medicamento. El uso prolongado favorece la resistencia viral por mutaciones en los genes UL97 y UL54 (ADN polimerasa), estimándose en una tasa de emergencia del25% al33% después de nueve meses de administración. El ganciclovir se utiliza en el tratamiento de enfermedades por CMV en inmunocomprometidos, especialmente en retinitis de pacientes VIH, y en niños con enfermedad citomegálica congénita con compromiso del SNC y/o neumonía. La terapia requiere de un período de inducción, administrando 5 mg/kg de peso por vía iv en una hora cada 12 horas por 14- 21 días, y uno de mantención, en la misma dosis aplicada una vez al día los siete días de la semana o 6 mg/kg una vez al día por cinco días de la semana, por un tiempo variable según el cuadro clínico y la tolerancia al fármaco. Debido a la gran toxicidad, en especial a nivel renal, granulocitopenia y alteraciones electrolíticas, el foscarnet (Foscavir®) se utiliza cuando no puede administrarse GCV, como en situaciones de resistencia viral. Esto porque su mecanismo de acción es diferente, e inhibe no competitivamente al sitio de unión del pirofosfato de la ADN polimerasa viral, sin requerir fosforilación previa. Se administra por vía iv y, en retinitis, se recomienda 60 mg/kg/8 horas o 90 mg/kg/12 horas por 2-3 semanas de inducción y 90 o 120 mg/kg/día durante el tiempo de mantención. También pueden surgir cepas resistentes por mutaciones en el gen UL54 con el uso prolongado. El cidofovir (Vistide®) compite por la ADN polimerasa viral. Es de segunda elección por ser altamente nefrotóxico y neutropénico. Se utiliza en pacientes VIH positivos con retinitis y función renal normal. Se administra por vía iv y su larga vida media permite dosificarlo una vez a la semana por dos semanas durante la inducción (5 mg/kg) y cada dos semanas durante la terapia de mantención. Está contraindicado en el embarazo y la lactancia. Aunque hasta hoy es efectivo contra la mayoría de las cepas resistentes a GCV o PFA, la tasa de resistencia es similar a la de estas dos drogas. El diagnóstico precoz de la enfermedad y la identificación de IÓs pacientes con mayor riesgo de enfermarse optimizan la terapia anti-CMV, de alto costo y toxicidad, disminuye el número de sujetos tratados y maximiza el beneficio del tratamiento. Con este fin se puede monitorizar en forma constante al paciente mediante la antigenemia y la PCR cuantitativa en sangre, cuyos resultados positivos preceden a la sintornatología desde varios días a semanas. Esto permite realizar la terapia anticipada (pre-emptive) en trasplantados BTM, renales y hepáticos,
17 - VIRUS
HERPES
suministrando el antiviral cuando algún método de laboratorio demuestra viremia, aun en ausencia de síntomas. En la profilaxis el antiviral se administra para evitar la infección activa controlando la replicación viral. Aunque ha sido útil en algunos casos, los dispares resultados en los estudios clínicos, sumado a los efectos indeseados como toxicidad de la droga, selección de cepas resistentes y el riesgo de retardar la infección o la enfermedad por CMV, ha limitado su aplicación. En trasplantados y pacientes con SIDA se ha utilizado GCV por vía oral en dosis de 1.000 mg tres veces al día. También se ha aplicado aciclovir como profilaxis en pacientes trasplantados, aunque con baja eficacia. Se desconocen las enzimas de CMV involucradas en la fosforilación requerida para la activación de este antiviral. Entre las opciones en experimentación, se han probado con éxito varias estrategias de inmunoterapia con células T en un pequeño número de sujetos, aunque aún es necesario resolver dificultades en su producción, como la necesidad de estimulación y expansión por tiempo prolongado.
Prevención La eficacia de las medidas de prevención de la infección por CMV es limitada debido a los múltiples mecanismos de transmisión de este virus. En una población de alta seroprevalencia como la chilena, la estrategia de trasplantar órganos o transfundir sangre de seronegativos es impracticable, pues ello agravaría aún más la actual escasez de dadores. Por eso, en niños prematuros o inmunocomprometidos seronegativos, para disminuir las infecciones por transfusiones se recomienda administrar sangre con depleción de leucocitos mediante filtros, procedimiento que aumenta el costo, pero reduce prácticamente en su totalidad la transmisión viral. Respecto a la vía sexual, y al igual que para otras enfermedades de transmisión sexual, para prevenir se debe utilizar condón. Entre las medidas higiénicas, el lavado de manos está especialmente recomendado entre quienes cuidan a niños pequeños por su frecuente, prolongada y elevada excreción viral en orina y saliva. Aún no se dispone de una vacuna para CMV, la que podría contribuir a prevenir infecciones primarias en embarazadas e inmunocomprometidos seronegativos. La vacuna con la cepa de referencia Towne atenuada demostró inmunogenicidad, estimulando una respuesta inmune humoral y celular antiviral en niños, trasplantados y mujeres seronegativas, aunque su eficacia es menor que la inducida por la infección silvestre y conlleva el riesgo de administrar virus infectivo en inmunocomprometidos. Como las vacunas deben contener gB y pp65 para inducir una buena respuesta de anticuerpos neutralizantés y de linfocitos T citotóxicos, se han producido virus canarypox recombinante que expresan estos antígenos, vacunas de subunidades de proteínas recombinantes y vectores virales. 1,\lgunas de ellas se encuentran en estudio clínico en human'os tras haber demostrado inmunogenicidad y eficacia protectora en animales. La administración intravenosa de inmunoglobulinas con altos títulos de anticuerpos específicos anti-CMV ha reducido la enferm6dad en recién nacidos infectados por transfusión sanguínea y en trasplantados, en quienes además ha disminuido el rechazo del trasplante. 231
VIROLOG ÍA CLÍNICA
VIRUS EPSTEIN-BARR María José Martínez Luis Fidel Avendaño
En 1964 el doctor Anthony Epstein y su alumna Yvonne Barr descubrieron un nuevo virus herpes humano al analizar células de linfoma de Burkitt. Cuatro años más tarde se confirmó como el agente etiológico de la mononucleosis infecciosa. Actualmente se le asocia a más de una docena de enfermedades de origen linfoide y a tumores sólidos tanto en individuos normales como en inmunocomprometidos.
PROPIEDADES El virus de Epstein-Barr (EBV) es miembro de la subfamilia Gammaherpesvirinae virus, prototipo del género Linfocriptovirus, con capacidad de persistencia latente en linfocitos B y T y de reactivación. Posee un genoma ADN de doble hebra lineal de 184 kpb con secuencias internas y terminales repetidas en tándem e invertidas. El rango de hospedero se restringe a los linfocitos B, que son también su sitio de latencia. Ingresa a ellos por la interacción del ligando gp 350/220 de la envoltura viral con la molécula de superficie del LB CD21, que es receptor del componente C3d del complemento. Este virus también puede infectar células epiteliales, mesenquimáticas y LT utilizando receptores adicionales posiblemente de la familia de las integrinas. Se han descrito dos serotipos, EBV-1 y EBV-2, los cuales se han identificado en casi todas las poblaciones. La mayor diferencia entre estos dos virus se encuentra en los genes del antígeno nuclear del ciclo de infección latente, EBNA. El EBV puede establecer dos tipos de ciclos replicativos, lítico y de latencia. En el ciclo lítico, que origina partículas virales infectivas en linfocitos By células permisivas, se expresan alrededor de ochenta proteínas virales, entre las que se incluyen activadores de la transcripción , traducción de factores de replicación del ADN y proteínas estructurales. Las proteínas ZEBRA, BZLF1 Y BRLF1 son clave en el cambio de ciclo latente a lítico, por lo que son los primeros indicadores de ciclo lítico. El virus sintetiza su material genético, lo ensambla en nucleocápsulas y lo envuelve con la membrana del retículo endoplásmico celular. Las proteínas virales producidas durante el ciclo productivo que interesan desde el punto de vista serológico son el antígeno temprano (EA), el antígeno de la cápside (VCA), las glicoproteínas de membrana (MA) y el antígeno nuclear (EBNA). Durante la fase latente del EBV no se producen partículas virales, el ADN se mantiene episomal y se expresa un número restringido de genes. La intervención del virus en el ciclo de esta célula da como resultado su inmortalización y el establecimiento de líneas celulares linfoblastoides. La ADN polimerasa celular duplica el genoma viral ·y se distribuye en las células hijas, con lo que la infección perdura. Los genes virales que se expresa~ durante el ciclo latente son seis antígenos nucleares: EBNA 1, EBNA 2, EBNA 3A, EBNA 3B, EBNA 3C y LP (proteína líder de EBNA); tres proteínas de membrana: LMP1, LMP2A Y LMP2B; dos pequeños ARN codificados por el virus: EBER1 y EBER2 que no se traducen a proteínas; y transcritos de la zona BamHI: BARTs. Los EBER inhiben los efectos mediados
por los interferones y la apoptosis. Las LPM son proteínas que cumplen funciones parecidas a las de los oncogenes, estimulan el crecimiento e inmortalizan a los LB. Se han descrito distintos repertorios de expresión de estos genes tanto in vivo como in vitro, el principal denominado latencia 111. El EBV establece latencia en LB de memoria, en los que sólo se expresan EBNA-1 y LPM-2.
EPIDEMIOLOGÍA El EBV está ampliamente distribuido en el mundo, e infecta a cerca del 95% de la población en las primeras décadas de la vida. En países de nivel socioeconómico alto, la infección es más tardía. Afecta frecuentemente a estudiantes secundarios y universitarios. Suele llamársele la "enfermedad del beso", porque a esa edad se transmite por contacto intenso entre contagiante y susceptible. El período de incubación es de cuatro a seis semanas. En África se encuentran por igual EBV-1 y 2, mientras que en América y Europa el EBV-1 es diez veces más frecuente.
PATOGENIA E INMUNIDAD El virus se transmite vía oral por contacto estrecho mediante el cual las partículas virales presentes en la saliva del infectado ingresan a la mucosa oral del susceptible. Existe controversia respecto de si el virus realiza ciclos replicativos en el epitelio de la mucosa oral o sólo la atraviesa. Luego, el virus ingresa al tejido linfoide subyacente, que es rico en LB. Contacta los receptores CD21 e ingresa, iniciando la expresión de genes de latencia. Los eventos que se producen hasta la presentación clínica de la mononucleosis no se conocen totalmente. Al momento de presentarse el cuadro clínico agudo existe una alta replicación viral, con gran excreción de virus libre por la saliva. Entre el O, 1% al 1% de los LB sanguíneos está infectado, en un ciclo de latencia, lo que sugiere que la proliferación celular inducida por el virus contribuye al aumento de células infectadas. Estos LB activados y proliferantes infiltran tejidos linfoides, como se observa en linfonodos y amígdalas. La invasión del EBV al sistema inmune provoca una respuesta de LTCD8+ cuyo principal blanco son las proteínas de latencia codificadas por EBNA3A, 3B, 3C y la proteína lítica BZLF1 . Estos linfocitos T activados se observan característicamente como linfocitos atípicos, grandes, hiperbasófilos (células de Downey) en los frotis sanguíneos de los pacient,es y son los que dan cuenta de linfocitosis periférica, esplenomegalia y linfoadenopatía. En pacientes con disminución de los LT citotóxicos específicos se podrían manifestar otras enfermedades asociadas a la infección por EBV, tales como desórdenes linfoproliferativos postrasplante, leucoplaquia velluda oral o linfoma de Burkitt. Otros cánceres no están relacionados con la disminución de esta vigilancia inmunológica y más bien se presentan en el contexto de cofactores. En pacientes en los cuales se origina una infección de los LTCD4+ y NK, se observa una infección crónica activa. La respuesta inmune humoral que se monta contra los antígenos de la cápside viral y posteriormente contra los antígenos nuclea-
C APÍTULO
res virales, son útiles para el diagnóstico de esta patología, pero no está claro en qué medida contribuyen al control general de la infección. Para evadir la respuesta inmune, el EBV se vale de una serie de moléculas que concertadamente previenen la detección de antígenos tanto en su ciclo lítico como latente, al interferir con la presentación de antígenos vía MHC 1y MHC 11. Finalmente, la infección no es totalmente eliminada y persisten LB circulanles con genoma viral latente y excreción de partículas virales infectivas (desde epitelio oral o desde LB subyacentes) por la saliva de manera recurrente para toda la vida. Sin embargo, la mononucleosis infecciosa deja inmunidad de por vida y no se repite como tal (Tabla 17 -4).
ASPECTOS CLÍNICOS La infección a temprana edad no manifiesta síntomas y signos que la diferencien de otros síndromes virales y con gran frecuencia es asintomática. En el adolescente y adulto, la primoinfección se manifiesta como una enfermedad linfoproliferativa y autolimitada, denominada mononucleosis infecciosa. El paciente suele presentar la tríada característica de fiebre alta prolongada, faringoamigdalitis con o sin exudado y adenopatías, especialmente submaxilares y en el cuello; además puede haber esplenomegalia y hepatomegalia. Cuando ha recibido amoxicilina suele aparecer un eritema macular tenue en el tronco y la base de las extremidades . El diagnóstico clínico se basa en el cuadro clínico descrito, en que el hemograma muestra linfocitosis con linfocitos atípicos (linfocitos T), hiperbasófilos sobre el 10% y la prueba de anticuerpos heterófilos -reflejo de la estimulación policlonal de linfocitos B- resulta positiva (monotest o Paul Bunnell). Hay un aumento moderado de las aminotransferasas, mostrando cierto compromiso de hígado. La fiebre puede durar diez a quince días; la faringitis disminuye en la segunda semana y las adenopatías van regresando lentamente, de modo que en la tercera semana se plantea reiniciar progresivamente las actividades normales. A veces la convalecencia se prolonga con decaimiento y lasitud. Como complicaciones se observa síndrome de Guillain-Barré y algún compromiso del sistema nervioso. La mononucleosis infecciosa deja inmunidad de por vida, lo que se refleja en la presencia de lgG anti-VCA de EBV. En pacientes sin un estado aparente de inmunodeficiencia puede haber infección crónica activa por EBV, en la cual el paciente tiene síntomas tipo mononucleosis junto a una persistente intección viral. El cuadro clínico se produce en respuesta a una creciente respuesta inflamatoria debido a la hipersecreción de citoquinas proinflamatorias (INF-y, IN F-a, IL6, IL 10) . En inmunocomprometidos el EBV puede originar desórdenes linfoproliferativos postrasplante (PTLD), que comprenden variadas alteraciones de la proliferación de los LB que han sido clasificadas en cuatro grupos y que pueden ir desde cuadros leves tipo inflamatorios hasta proliferaciones clonales letales. Se originan a partir de los LB infectados del donante y pueden presentarse en trasplantados de médula ósea o de órgano sólido como tumores multifocales extranodales . En pacientes con SIDA se le asocia a ciertos linfomas del SNC. r
17 -
VI RUS HERPES
Tabla 17-4. Hechos patogénicos relevantes en la infección por EBV
Se tran smite por la saliva; el virus atraviesa la mucosa oral y llega a los ga nglios, donde se replica en los linfocitos B En los LB se produ ce una infección lítica productiva y también una latente; esta última estimula el crecimiento de LB y los inmortaliza Los linfocitosT eliminan y controlan el crecimiento de los LB y son responsa bles de la leucocitosis observada en la mononucleosis; en el hemograma se observan como linfocitos grandes hiperbasófil os (Downey) El EBV establ ece latencia en los LB de memoria Los marcadores que permiten diagnosticar y seguir la evolución de la infección por EBV son diversos El diagnóstico de infección reciente se hace determinando lg M anti VCA. La presencia de lgG anti VCA indica infección pasada
En niños con SIDA o trasplantados se pueden presentar leiomiosarcomas en el tubo gástrico o el aparato respiratorio, asociado a la infección por EBV. En inmunodeficientes se puede presentar leucoplasia oral velluda. En inmunocompetentes se han observado otras enfermedades malignas, de las cuales las más importantes son el linfoma de Hodgkin, el linfoma de Burkitt y el carcinoma nasofaríngeo. Típicamente se presentan muchos años después de la primoinfección, por lo que la infección por este virus es sólo una de las condiciones necesarias para originar el cáncer.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO La serología confirma el estado de infección reciente o remota mediante test de ELISA o inmunofluorescencia. La lgM e lgG anti-VCA se elevan en la primoinfección y en una infección pasada se detectan anticuerpos anti-EBNA e lgG anti-VCA. La lgM y los anticuerpos anti-EA pueden reaparecer en las reactivaciones virales, con o sin síntomas, y en las neoplasias (Figura 17-12). La serología no es confiable en los estados de disfunción del sistema inmune. Dado que cualquier tejido puede contener LB, es importante diagnosticar la infección por este virus con técnicas cuantitativas más que cualitativas, como el PCR en tiempo real cuantitativa. Esta técnica es la principal tecnología empleada en mediciones de carga viral én suero o plasma. En un paciente recuperado de mononucleosis deben persistir aproximadamente una a cincuenta copias de ADN EBV por millón de células blancas y ser indetectable en suero o plasma. En pacientes trasplantados se pueden monitorizar prospectivamente las cargas virales como marcador de PTLD. En tejidos de biopsias, la hibridación in situ para detectar el ARN EBER sigue siendo la técnica de referencia que identifica el virus en estado latente, ya que se produce en un alto número de copias. Su sensibilidad es mayor en la inmunohistoquímica. Mediante Southern Blot del fragmento terminal repetido en tándem viral se pueden identificar diferentes clones celulares en una neoplasia (Tablas 17-5 y 17 -6).
233 - - - -
ViROLOGÍA CLÍNICA
100 512 75 ~ ¡:::::
128
.S:l ~
o.. Q)
50
"O
cf2.
32 25 8
o
o
2 semanas
3
4
2
4 meses
(a) Leucopenia (b) Hiperbilirrubinemia (e) Leucocitosis - Linfocitosis (d) Pruebas hepáticas alteradas
2 años
Figura 17-12. Evolución de diferentes marcadores clín icos e inmunológicos de laboratorio en la infección por EBV.
Tabla 17-5. Marcadores de infección por virus Epstein-Barr
Marcador
Sigla
Significado biológico
Significado clínico
Antígeno de la cápside
VCA
Aparece en ciclo lítico activo
lgM precoz lgG permanente
Antígeno nuclear
EBNA
En células infectadas y tra nsformadas
Anticuerpos tardíos; ciclo productivo y no productivo
Antígeno temprano Citoplasmático Núcleo y citoplasma
EAR EAD
Ma rcador de ciclo lítico, en primoinfección
y en reactivación
Primoinfección y reactivación Anti EAR altos en Burkitt Anti EAD altos en cáncer nasofaríngeo
Antígenos de membrana
MA
Aparece en ciclo lítico
lgM precoz lgG permanente
Antígeno de membrana
LYDMA
Aparece en células in vitro y en células no prod uctoras
No se detecta por anticuerpos
Anticuerpos heterófi los
Monotest, R. Bunnell
Actividad policlona l de LB
Monon ucleosis: 50%-80% positivos
Tabla 17-6. Resultados en la respuesta serológica a infecciones por EBV en diferentes situaciones clínicas
Anticuerpos heterófilos
EBNA igG
EAD/gG
EAR/gG
VCAlgM
VCA/gG
Persona susceptible
(- )
(- )
(- )
(- )
(- )
(- )
1nfección pasada
+
(- )
(-)
(-)
++
(-)
Primoinfección sin síntomas bajo 2 años
(-)
(- )
+
++
+++
(- )
Mononucleosis
(- )
++
(- )
++
+++
+++
Linfoma Burkitt
+
(- )
++
(-)
+++
(- )
++
++
(- )
(- )
+++
(-)
Condición clínica
Cáncer nasofaríngeo
Títulos aproximados: += 1/ 1Oa 1/40; ++ = 1/80 a 1/ 160; +++ = sobre 1/320
234
C APÍTULO
17 -
VIRUS HERPES
y células progenitoras de la médula ósea, mientras que persistiría infectando glándulas salivales y el cerebro.
CONTROL El tratamiento es sintomático y en casos clínicos severos se trata con aciclovir; en el último tiempo se han realizado estudios con valaciclovir. No existe una vacuna para la infección por EBV.
VIRUS HERPES HUMANO 6 Y 7 María José Martínez
La subfamilia Betaherpesvirinae , que comprende citomegalovirus (CMV o HHV-5), virus herpes humano 6 (HHV-6) y virus herpes humano 7 (HHV-7), se caracteriza por tener un tropismo celular y un espectro clínico más amplio y un papel cada vez más relevante en pacientes inmunodeprimidos. El HHV-6 fue aislado por primera vez en 1986 y cuatro años más tarde se identificó un nuevo virus linfotrópico, el HHV-7.
PROPIEDADES El HHV-6 tiene dos variantes A y B estrechamente relacionadas, aunque el HHV-6 A no se ha relacionado aún con ninguna enfermedad. El genoma viral de 160 a 162 kpb se caracteriza por ser una molécula de ADN lineal doble hebra, compuesta por una región única (U) , flanqueada por terminales repetidos directos e interrumpida por repeticiones intermedias. Estas reiteraciones tendrían un papel en la replicación del ADN y en la mantención de la latencia viral en las células infectadas, ya que contienen secuencias características de los telómeros de cromosomas vertebrados. Este virus ingresa a las células mediante la interacción con el receptor CD46, presente en todas las membranas de células nucleadas, y actúa en la regulación del complemento. En este proceso están involucradas las gp H, L y O como un complejo ligando, el cual también media la fusión de la envoltura viral a la membrana celular. La nucleocápsula es transportada a través del citoplasma hasta los complejos de poros nucleares, en donde se libera el ADN al núcleo. En la replicación viral se producen sucesivamente tres clases de proteínas virales, las cuales son requisitos para las siguientes: las inmediatamente tempranas , las tempranas y las tardías. Las tempranas, que están involucradas en el metabolismo y replicación del ADN, codifican para una ADN polimerasa viral. El genoma progenie se va uniendo como una larga hebra concatenada mientras la replicación se realiza mediante círculo rotatorio , para luego ser empaquetado en las cápsulas proteicas virales. Estas yeman de la envoltura nuclear, adquiriendo una envoltura viral temporal y el tegumento en el citoplasma celular. La envoltura viral finalmente se adquiere en el c0mplejo de Golgi, donde se acumulan las gp virales . La partícula viral es finalmente liberada de la célula mediante. exocitosis. En este proceso, que demora 72 horas, a diferencia de otros virus herpes humanos, nunca se detectan gp virales en las membranas citoplasmáticas. Al igual que otros virus herpes, el HHV-6 persiste de manera latente en el individuo infectado. Sin embargo, se identifican · sitios de real latencia y otros de baja replicación crónica. Las células en las cuales se mantendría latentes son los monocitos
Hay evidencia de integración del genoma viral en secuencias teloméricás de los cromosomas 1, 17 y 22. Se le ha encontrado en un alto número de copias en células de sangre periférica y en células de folículos pilosos . La evidencia inicial apunta a la transmisión de la infección de madre a hijo por integración en células germinales. Por otra parte, diferentes proteínas virales son transactivadoras de otros genes, como se ha evidenciado con HIV-1 y EBV, y potencial acción oncogénica al unirse e inhibir a p53. Este virus es especie específico, por lo que no hay un modelo de infección en roedor. El genoma del HHV-7 es de 140 a 160 kpb , con fragmentos que exhiben una homología del 50% al 60% con secuencias del HHV-6, lo que da como resultado la hibridación cruzada con algunas sondas de HHV-6. Posee secuencias tipo telómero , pero son más heterogéneas y no existen evidencias de integración. No hay certeza respecto de si existen variantes dentro del tipo 7, como las hay con el HHV-6, pero sí se han encontrado variaciones genéticas entre los distintos aislados. Este virus no se ha estudiado al igual que otros virus herpes humanos, por lo que la información sobre sus proteínas es limitada. El receptor celular para HHV-7 sería la molécula CD4, pero poco se sabe sobre su ciclo replicativo.
PATOGENIA E INMUNIDAD El HHV-6 infecta principalmente LTCD4. In vitro se puede cultivar también en fibroblastos, células NK, hepatocitos, células epiteliales, endoteliales, astrocitos fetales, oligodendrocitos y microglía. In vivo se le ha aislado de tejido cerebral, hepático, tonsilar, glándulas salivales y endotelio. Se ha encontrado en células progenitoras de la médula ósea, por lo que puede transmitirse a diferentes líneas celulares y también por transfusión sanguínea o trasplante de órganos. La evidencia señala que la saliva es el medio de transmisión de esta infección, de madre a hijo y entre niños. Todos los HHV-6 aislados en saliva son variante B. También se plantea la transmisión vertical, ya que se ha detectado ADN viral en el tejido sanguíneo de recién nacidos sanos seronegativos. Se debe considerar la posibilidad de heredar la infección integrada en los cromosomas, que se ha estimado en el 0,2% en la población japonesa. En esta situación se pueden encontrar ambas variantes. Se ha demostrado que tanto en niños como en adultos pueden ocurrir reinfecciones con distintas cepas y variantes . En el inmunocomprometido la mayoría de las infecciones por HHV-66 es producto de reactivaciones. En los trasplantados se observa un alza a las dos a cuatro semanas posteriores. La incidencia varía entre el 48% (28% al 75%) en trasplantados de médula ósea y el 32% (0% al 82%) en trasplantados de órganos sólidos. Su genoma codifica quimioquinas y receptores de quimioquinas. De esta manera puede atraer células tales como monocitos y macrófagos, en los cuales puede replicar o establecer latencia, facilitando la diseminación viral.
VIROLOG ÍA CLÍNI CA
La infección de células mononucleares incrementa el IFN-a, el cual a su vez suprime la replicación del HHV-6 y en PMN aumenta el TNF-a y la IL-1 ~· Una serie de ensayos in vitro ha demostrado diferentes formas de modulación de la expresión de factores inmunes del hospedero, lo cual incide en la evasión de la respuesta inmune. En la respuesta inmune específica se observa que la activación del LT a través de la IL-2 es requisito para la replicación viral en esa célula. Sin embargo, estos LT no responden frente a la presentación antigénica, quedando en un estado de inmunosupresión debido a la infección por HHV-6. Con la evidencia actual se sabe que el HHV-7 persiste en LT, y aunque el modo de transmisión no se conoce por completo, se ha encontrado frecuentemente en la saliva de adultos sanos, por lo que se supone un mecanismo similar al del HHV-6. Sin embargo, no sabe por qué las edades de contagio son diferentes. No se tiene evidencia que lo relacione a transmisión vertical.
zante multifocal fulminante, por lo que se le ha propuesto como un cofactor etiológico en la leucoencefalopatía multifocal progresiva, junto al poliomavirus JC. De igual manera, se le asocia con esclerosis múltiple, la enfermedad desmielinizante más común en el humano, ya que se le ha identificado en los oligodendrocitos de las placas de esclerosis múltiple y no en tejido cerebral sano. El HHV-7 también es asintomático en general, pero se ha aislado de pacientes con exantema súbito y se ha reportado como agente causal de convulsiones febriles en lactantes, encefalitis aguda y parálisis flácida en adultos inmunocompetentes; sólo se le ha asociado a patología del SNC en inmunocomprometidos. Existe controversia sobre su papel en otras patologías, como la pitiriasis rosada de Gibert.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO EPIDEMIOLOG(A La seroprevalencia, que es alta desde temprana edad, alcanza sobre el 95% (70% al 100%) en la población adulta a nivel mundial, lo que se refleja en la alta seroprevalencia de los recién nacidos, quienes pierden los anticuerpos maternos a los seis meses. La infección aguda por HHV-6 generalmente se adquiere entre los seis y quince meses de edad. La incidencia de la transmisión vertical de HHV-6 es cercana al 1% o 2% de los recién nacidos y no se asocia a CMV. En tracto genital se le ha encontrado en el 20% de las embarazadas, aunque la transmisión perinatal parece poco posible. La primoinfección por HHV-7 ocurriría también durante la infancia, pero después de la del HHV-6. Estudios en niños de entre dos y tres años muestran seroprevalencias que alcanzan el65% al 75%. No se ha descrito transmisión vertical.
ASPECTOS CL(NICOS La primoinfección por este virus origina exantema súbito, que se caracteriza por fiebre alta cercana a los 40 oc durante tres a siete días, paradojalmente con buen estado general, leucopenia y posteriormente un exantema tenue en el tronco, cuello y la cara, que aparece cuando baja la fiebre y dura uno a tres días. El período de incubación es de una a dos semanas. Estudios recientes demuestran que tanto la primoinfección como la reactivación pueden ser asintomáticas. La primoinfección por este virus da cuenta del 20% de todos los cuadros febriles entre los seis y doce meses de edad y es prácticamente sólo causada por la variante B. Este cuadro puede complicarse con compromiso del estado general, otitis media, síntomas respiratorios y gastrointestinales. También puede originar convulsiones febriles en el 10% al 20% de los casos en niños menores a dos años. Casos severos de meningoencefalitis o encefalitis son raros. La mayoría de los cuadros infecciosos por HHV-6 tiene un curso benigno y autoresolutivo. Dada su alta seroprevalencia, es infrecuente la primoinfección en adultos. En inmunosuprimidos la consecuencia podría ser fatal. Se ha descrito infección en trasplantados a través del órgano donado. En el sistema nervioso central se ha comprobado una gran neuroinvasividad viral, ya que se le encuentra en distintas áreas cerebrales. En algunos casos causa enfermedad desmielini-
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Existen métodos serológicos, de aislamiento viral, de detección de antígenos y de su genoma. Sin embargo, las técnicas que permiten identificar una infección activa no están estandarizadas. El aislamiento viral es altamente indicador de infección activa, pero es poco sensible, con diferencias entre ambas variantes según el cultivo celular utilizado; además es difícil de realizar, por lo que se restringe a laboratorios de referencia o de investigación. Los ensayos serológicos muestran una elevación de la lgM y de lgG a la semana. Sin embargo, no existe un ensayo serológico que diferencie entre ambas variantes, la mayoría de ellos presenta reacción cruzada antigénica entre HHV-6 y HHV-7, y se observan alzas serológicas con otras infecciones, como CMV y EBV. Recientemente se ha estandarizado una inmunofluorescencia indirecta -considerada patrón de referencia- que diferencia entre ambos virus y que al ser utilizada como ensayo de avidez de los anticuerpos distingue una infección aguda de una pasada. Se ha detectado alza en lgG anti-herpes 6 preexistente en primoinfecciones por CMV y EBV, debidas posiblemente a estimulación policlonal, reacción antigénica cruzada o reactivación . La PCR es la técnica más sensible para la detección del genoma viral, si bien la naturaleza ubicua de este virus y su capacidad de persistir latente y de integrar su genoma en el ADN celular, complican la interpretación de este examen, especialmente en patología del SNC. Por eso hoy se promueve la PCR cuantitativa como método de diagnóstico. Está en estudio la antigenemia para HHV-6. Para detectar HHV-7 la técnica de elección es la PCR.
CONTROL No se cuenta con una vacuna efectiva y tampoco se ha aprobado formalmente un compuesto antiviral para tratar esta infección. Por lo tanto, en la práctica clínica se utilizan los mismos antivirales que para la profilaxis o terapia de CMV, ya que codifican una fosfotransferasa capaz de convertir los análogos de nucleósidos a monofosfatos. La actividad in vitro frente al HHV-6 es mayor con ganciclovir que con aciclovir o penciclovir para ambas variantes virales, si bien la actividad de su enzima es diez veces menor que la de CMV. In vivo no siempre se obtiene una respuesta clínica en los casos severos, por lo que también se ha utilizado fos-
C APÍTULO
carnet. El cidofovir es de segunda línea dado el alto riesgo de nefrotoxicidad. A la fecha no se han documentado casos de resistencia a antivirales.
VIRUS HERPES HUMANO 8 Celeste L. Pérez
El sarcoma de Kaposi (SK) fue descrito en 1872 por el dermatólogo húngaro Moritz Kaposi, quien presentó varios casos de un sarcoma multifocal pigmentado en los miembros inferiores de ancianos. Los pacientes descritos por Kaposi tuvieron un curso clínico agresivo y algunos con desenlace fatal; probablemente otra enfermedad concomitante pudo haber contribuido a profundizar un estado de inmunosupresión. En 1981, los casos de SK informados en Nueva York y California precedieron a la pandemia del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). En esa época casi la mitad de la población homosexual masculina con SIDA presentaba SK o lo desarrollaba en algún momento de su enfermedad. La singular distribución en la piel del SK asociado a SIDA, la elevada tasa de compromiso de mucosas, ganglios linfáticos y vísceras, dio lugar a varias hipótesis respecto de la patogénesis de la enfermedad. Si bien se propusieron agentes infecciosos como candidatos, ninguno mostraba evidencia convincente de estar asociado al SK, hasta que en 1994, la Dra. Yuang Chang y sus colaboradores encontraron secuencias "tipo" herpesvirus en lesiones de pacientes VIH positivo con SK. Este virus fue denominado herpesvirus asociado a sarcoma de Kaposi (KSHV).
PROPIEDADES Estudios posteriores permitieron clasificar al KSHV en la familia Herpesvírídae, subfamilia Gammaherpesvírínae, género Thadínovírus, y pasó a denominarse herpesvirus humano 8 (HHV-8), siendo el único de este género que infecta al hombre. La arquitectura del virión, como otros herpesvirus, consta de una envoltura externa lipídica donde se insertan glicoproteínas, seguida hacia adentro por una zona amorfa proteica denominada tegumento, que rodea a la cápsula icosaédrica, dentro de la cual se encuentra el núcleo compuesto por proteínas y ADN. El genoma viral es linear y de doble cadena; contiene una región única de165 kpb con al menos 87 genes flanqueados por dos terminales repetitivos . Posee varias secuencias que parecen captadas del genoma de la célula hospedera; a estos genes se los conoce como "genes pirateados". El HHV-8 es el herpesvirus que más ha almacenado este tipo de genes, cuya función es codificar proteínas involucradas en el control del crecimiento, de la diferenciación celular y de la inhibición de la apoptosis, por lo que no es sorprendente que se asocie a enfermedades neoplásicas. La expresión génica tiene lugar bajo dos formas principales: la latencia y el crecimiento lítico. En la primera puede ocurrir la replicación del ADN circular episomal, expresándose un número reducido de genes. Los genomas latentes pueden convertirse en líticos luego de una estimulación adecuada y se transcriben los genes necesarios para producir viriones infectivos.
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HERPES
PATOGENIA El reservorio natural del virus son los linfocitos 8 CD19+, aunque también se ha reportado infección en otros tipos celulares, como endotelio, monocitos, epitelio glandular prostático, células ganglionares dorsales y células fusiformes perivasculares. La infección primaria puede abarcar un amplio espectro de síntomas clínicos como fiebre, fatiga, diarrea, artralgia, citopenia, linfadenopatías, esplenomegalia, aplasia medular, síndrome hemofagocítico y SK. El genoma de HHV-8 se ha encontrado en todas las lesiones (placa, mácula, pápula, nódulo) y en todas las formas clínicas del SK: clásico en adultos de edad avanzada, endémico en África subsahariana, iatrogénico o postrasplante, y epidémico o asociado al SIDA. Desde el punto de vista histopatológico es una neoplasia vascular que afecta a la piel y tejidos blandos en que se identifican varios tipos celulares: células endoteliales, fusiformes (de origen endotelial), linfocitos, monocitos y gran cantidad de glóbulos rojos extravasados. El virus se encuentra en forma latente en la mayoría de las células fusiformes que expresan un repertorio mínimo de proteínas virales, mientras que una pequeña cantidad de estas células produce antígenos líticos, que son los responsables de estimular la multiplicación de las células latentemente infectadas. Si bien la clínica de esta enfermedad es más parecida a un cáncer que a un proceso infeccioso, la mantención y progresión del tumor es responsabilidad de unas pocas células líticamente infectadas con HHV-8, por lo que el SK es un ejemplo de oncogénesis paracrina. El virus también se asocia a otras neoplasias, como la enfermedad multicéntrica de Castleman (EMC) y el linfoma primario de efusiones (PEL). En la primera, la asociación del virus es del 100% si el paciente es VIH positivo y del 50% si el paciente es inmunocompetente. La patogénesis de la EMC se vincula a una sobreproducción de interleuquina 6 (IL-6) celular. El HHV8 produce en su ciclo lítico una IL-6 viral similar a la humana, responsable de la patogenia de la EMC, a través de una expansión clonal de linfocitos B de la zona del manto de los ganglios linfáticos. Para la variante asociada al HHV-8, la enfermedad es el resultado de la activación del ciclo lítico. El linfoma primario de efusiones (PEL) es un tipo raro de linfoma no Hodgkin, caracterizado por la proliferación clonal de células B, descrito inicialmente como linfoma de cavidades de células B (BCBL). La presentación clínica es súbita, con grandes efusiones en las cavidades corporales (pericárdica, pleural y peritoneal), generalmente sin infiltrado en órganos sólidos. El pronóstico es malo, con una sobrevida media menor a seis meses. La mayoría de las veces se observa en el curso de una coinfección con VIH. Las células del PEL se encuentran infectadas con el HHV-8 latente, expresando antígenos de latencia como el LANA Generalmente este linfoma se halla coinfectado con el virus EpsteinBarr. Las células del PELen general expresan CD45 y Sindecam 1 (CD138), una molécula de adhesión de células pre-B y plasmáticas. Es notable la ausencia de marcadores de activación -CD23, CD25, CD38- o de antígenos asociados (CD1 9 y CD20) a células B, aunque se han comunicado PEL CD20+. 237 ...___ __
V IROLOGÍA CLÍNICA
Los genomas de HHV-8 se encuentran en forma episomal sin integrarse al ADN celular; sin embargo, se replican conjuntamente con el ciclo de la célula hospedera manteniendo siem pre el número de copias episomales y sólo unas pocas células expresan los genes característicos de la fase lítica. Estas células pueden crecer e inmortalizarse in vitro. Las líneas celulares provenientes de PEL permitieron establecer un sistema in vitro en el que se observa la replicación del HHV-8, además de contar con una inagotable fuente de antígeno viral.
EPIDEMIOLOGÍA A diferencia de los otros herpesvirus, no es ubicuo. La prevalencia de la infección varía de acuerdo a una combinación de factores geográficos y factores de riesgo del hospedero, como ser portador de VIH, conductas de riesgo como la adicción a drogas intravenosas, el uso de amilnitrato y la homosexualidad. La tasa de infección es mayor en África(¿ 50%), intermedia en Europa del este y zona del Mediterráneo (5%-20%) y poco común en el norte de Europa, Asia, los EE.UU. y Sudamérica (2%-5%). Sin embargo, aun en las regiones de baja prevalencia, se reportaron bolsones de endemicidad con diferencias en las tasas mayores al 50%. En zonas de baja prevalencia la transmisión por vía sexual es la más probable. En cambio , en áreas endémicas predominan las rutas no sexuales, como la saliva. También hay evidencia de transmisión por órganos trasplantados y por el uso de drogas inyectables.
DIAGNÓSTICO La mayoría de los métodos de detección de ADN viral se basan en la reacción en cadena de la polimerasa. Esta amplificación realizada sobre ADN extraído de muestras de lesiones permitió asociar al HHV-8 con el SK, PEL y EMC. La detección de células infectadas por inmunohistoquímica o hibridación in situ permite realizar un diagnóstico certero. Los linfocitos son una excelente muestra para detectar el virus en personas sin enfermedades asociadas, dado que constituyen su reservorio natural. Sin embargo, los métodos moleculares demostraron ser menos sensibles que la detección de anticuerpos, incluso en pacientes cuyas lesiones de SK contenían ADN viral, porque la viremia es intermitente. Por este motivo, el estudio de la infección por HHV-8 en la población se aborda con métodos serológicos.
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Los estudios seroepidemiológicos permitieron correlacionar la distribución de anticuerpos de HHV-8 en grupos de riesgo para la infección con HIV, población en la que se había notado una propensión a desarrollar SK. Los anticuerpos que se producen durante la infección viral están dirigidos contra antígenos latentes, como el antígeno nuclear LANA y contra antígenos líticos como las proteínas de la cápsula y las glicoproteínas de la envoltura. Se han desarrollado ensayos serológicos para detectar anticuerpos anti HHV-8, como inmunofluorescencia indirecta, inmunoperoxidasa, ELISA y Western Blot (Figura 17 -13). Los resultados arrojados por estos ensayos son discordantes dependiendo de cada protocolo y del tipo de anticuerpo investigado. En general los anticuerpos líticos son más frecuentes que los de latencia. Los estudios realizados comparando dichos tests no han demostrado que alguno sea completamente satisfactorio.
CoNTROL La mejor terapia, aunque indirecta, para prevenir y para tratar el SK asociado a SIDA es el tratamiento antirretroviral , porque mejora el sistema inmune del paciente. Las lesiones pueden tratarse con cirugía (escisión , electrodesecación o crioterapia) o con radiación , destinada a frenar el crecimiento de células tumorales (rayos X, terapia fotónica, baño de electrones). También se pueden aplicar tratamientos sistémicos con quimioterápicos, tales como doxorrubicina, doxorrubicina liposomal y paclitaxel , o con inmunomoduladores como el interferón alfa. Además , existen terapias locali zadas como vinblastina intralesional o la aplicación tópica de alitretinoin . En pacientes trasplantados con SK la conducta terapéutica es reducir la dosis o rotar los inmunosupresores, debido a que la mayoría de los casos es posterior al tratamiento con ciclosporina; una alternativa es usar rapamicina. Si bien el foscarnet , ganciclovir y cidofovir poseen actividad anti-HHV-8 in vitro, su uso no es efectivo en pacientes con SK activo. El PEL se trata como un linfoma no Hodgkin , con una combinación de ciclofosfamida, vincristina, antraciclina, citostáticos y corticosteroides administrados en forma cíclica. Debido a que la EMC se asocia al ciclo lítico viral, la tendencia en los ensayos clínicos es combinar antiherpéticos con quimioterápicos, pero los resultados han sido controvertidos. B
Figura 17·13. lnmunofluorescencia indirecta. Sustrato: células BCBL-1 inducidas a producir la progenie lítica de HHV-8 con ésteres de forbol (TPA). A. Suero reactivo 200 x. B. Fl suero no reactivo 200 x.
C APITULO
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ViR US HERPES
HECHOS DESTACADOS
Introducción • Los herpesvirus son virus ADN icosaédricos envueltos, con capacidad de establecer infecciones latentes. • Producen infecciones subclínicas y sintomáticas que afectan a varios sistemas, resaltando el riesgo que representan las infecciones por herpesvirus en los inmunocomprometidos. • El aciclovir y sus derivados han mejorado notablemente el manejo de muchas infecciones por herpesvirus, pero no erradican la infección latente. • Sólo hay vacuna para el virus varicela zóster.
Herpes simplex tipo 1 • Los virus herpes tienen un genoma de ADN bicatenario en el interior de una cápsula icosaédrica cubierta por un tegumento formado por diferentes proteínas y más superficialmente por un manto lipoproteico de donde emergen varias glicoproteínas. • Producen dos tipos de infecciones, una lítica, que genera una progenie viral en plazo de horas, y una latente, en que el genoma se inserta en el núcleo de neuronas sensitivas ganglionares en forma de un plasmidio extracromosómico. • Producen patología en la piel y mucosas oral, ocular (queratoconjuntivitis) y ocasionalmente genital; pueden producir infecciones graves del sistema nervioso central (encefalitis). • Se diagnostican mediante aislamiento en cultivo celular y técnicas de inmunodiagnóstico para tipificar los virus y serología. Además, se dispone de PCR convencional y en tiempo real , técnicas rápidas de alta sensibilidad, para el manejo de infecciones graves del sistema nervioso y de pacientes inmunocomprometidos. • La terapia con aciclovir y derivados ha tenido éxito en el tratamiento de episodios agudos, pero no erradica los virus latentes.
Herpes simplex tipo 2 • Produce patología en la piel y mucosa genital; puede producir infecciones sistémicas graves en el recién nacido. Es un agente relevante de transmisión sexual y perinatal. • El HSV-2 tiene especial importancia médica y social por su transmisión sexual y perinatal asintomática. • El diagnóstico se puede hacer por aislamiento en cultivo celular e inmunodiagnóstico. Sin embargo, las técnicas moleculares (PCR convencional y en tiempo real) son las de mayor sensibilidad y se recomiendan en casos graves. • El tratamiento con aciclovir y drogas derivadas es eficiente para tratar el episodio agudo, pero no erradica la latencia.
Varicela zóster (VZV) • El virus varicela zóster es exclusivo del hombre y es altamente neurotrópico. • Origina dos enfermedades clínicas: la varicela, infección primaria que por lo general es una enfermedad eruptiva benigna de la infancia y el herpes zóster, la reactivación de la infección latente, que produce un cuadro más localizado en la piel, pero tiene un componente de neuritis. • El VZV es un patógeno relevante en pacientes con inmunosupresión celular y en mayores de sesenta años. • El tratamiento con antivirales de estas patologías mejora los episodios agudos, pero no erradica la latencia. • Hay vacunas por virus vivos disponibles comercialmente que se usan rutinariamente en muchos países.
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V IROLOGÍA CLÍNICA
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Citomegalovirus • La infección por citomegalovirus (CMV) está ampliamente distribuida en el mundo y es frecuente en la población general debido a sus múltiples vías de transmisión. • En el hospedero es capaz de infectar numerosos tipos celulares y, como todo herpesvirus, establece una infección persistente en la cual el genoma viral permanece latente en el núcleo de algunas células (latencia) , a partir del cual puede volver a replicarse (reactivación). • Pese a estimular una respuesta inmune innata y adaptativa, persiste porque utiliza variados mecanismos de evasión. • En inmunocompetentes, la primoinfección y la reactivación generalmente son asintomáticas, aunque pueden ser causa de mononucleosis infecciosa. • El CMV es la primera causa de infección congénita. • En inmunocomprometidos, en especial si la respuesta inmune celular está alterada, es agente habitual de morbilidad y mortalidad, pudiendo comprometer múltiples sistemas como el SNC, digestivo y respiratorio . • Como efectos indirectos, el CMV contribuye a la inmunosupresión y al rechazo y/o deterioro del órgano trasplantado. • Se dispone de antivirales específicos (ganciclovir, foscarnet, cidofovir) que inhiben la replicación viral, pero que no erradican la infección latente. • Por la alta toxicidad y costo de los antivirales, es necesario el diagnóstico específico de laboratorio mediante técnicas que detecten el agente o la respuesta inmune del hospedero. • La definición de enfermedad por CMV requiere de la interpretación conjunta entre el tipo de muestra, la técnica utilizada y el cuadro clínico del paciente. • No se dispone de vacuna y las estrategias generales de prevención son poco eficaces.
Virus Epstein-Barr • El EBV es de distribución universal y su blanco son los linfocitos 8; los LT reaccionan ante la infección y se observan en el hemograma como células de Downey. • Puede replicarse en dos formas : ciclos lítico y latente. Los mecanismos moleculares subyacentes involucrados son poco conocidos y alguna relación tienen con su capacidad oncogénica (linfoma de Burkitt y cáncer nasofaríngeo). El EBV queda latente de por vida en LB de memoria. • El EBV estimula la proliferación de linfocitos 8 y inmortaliza su replicación in vivo e in vitro. • El diagnóstico clínico se sospecha por la tríada de fiebre, faringoamigdalitis y adenopatías; se confirma inespecíficamente mediante examen de anticuerpos heterófilos. La confirmación virológica se hace determinando anticuerpos lgM e lgG contra el antígeno de la cápside (VCAg) .
• El tratamiento es sintomático y no existe vacuna.
Virus herpes humano 6 y 7 • HHV-6 hasta ahora es el único virus herpes humano que se puede encontrar integrado al cromosoma celular. • La infección aguda por HHV-6 generalmente se adquiere entre los 6 y 15 meses de edad. La seroprevalencia es alta desde temprana edad, alcanzando sobre el 95% en población adulta a nivel mundial. • La primoinfección por este virus generalmente origina exantema súbito, cuadro benigno y autolimitado caracterizado por fiebre alta por tres días y eritema macular al descender la fiebre. • Su participación en patologías del SNC y en inmunocomprometidos está en continuo estudio y su persistencia e integración plantean el desafío de su diagnóstico, especialmente en inmunocomprometidos, para el cual se requiere de un mayor desarrollo científico y tecnológico.
CAPÍTULO
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Retrovirus Luis Fidel Avendaño
Contenido _ _8_º-t_r_Q_I!l!J:J~------------------------------------------------------------------------------------211 Virus de la inmunodeficiencia humana
os retrovirus son un ejemplo de la relevancia de los virus en medicina, porque junto con representar un problema prioritario de salud, son un modelo biológico particular, que ha modificado dogmas de la biología celular.
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y tres años más tarde se comunicó la existencia del VIH-1; su asociación con el síndrome de inmunodeficiencia humana consolidó la trasce(ldencia de los retrovirus en patología humana.
La característica eje de los miembros de la familia Retroviridae es que son virus ARN que portan como parte de su
PROPIEDADES DE LOS RETROVIRUS
estructura una transcriptasa reversa, enzima que permite transcribir el genoma de ARN hacia ADN. Este descubrimiento representó un desafío para el dogma de que la información genética seguía el sentido ADN ~ ARN ~ proteína. En biología molecular, la transcriptasa reversa ha sido una herramienta de gran impacto debido a que propició la producción de proteínas recombinantes como fármacos para el tratamiento de diversas patologías, el desarrollo de la técnica de PCR en virus ARN (RT-PCR), que posibilitó la detección y la medición cuantitativa de los mismos, la comprensión de la naturaleza de los oncogenes y su proyección en la patogenia del cáncer, y el uso de refmvirus como vectores en terapia génica. Muchos retrovirus de animales producen diversas patologías, principalmente neoplásicas y de alteración de la inmunidad, que han servido de modelo para muchas enfermedades en seres humanos. Gran parte de las infecciones por retrovirus se consideran zoonosis.
HISTORIA El primer retrovirus descubierto fue el virus del sarcoma aviario (Peylon Rous, 191 0). En 1930 se detectó otro retrovirus en animales, responsable de tumores en roedores y más tarde, el virus de la leucemia felina en gatos domésticos. El descubrimiento de la transcriptasa inversa (D. Baltimore y H. Temin, 1970), enzima capaz de hacer una copia de ADN a partir de una molécula de ARN, permitió entender el fenómeno de inserción de secuencias génicas virales en genomas celulares. El HTLV--1 fue el primer retrovirus en ser caracterizado, en 1980,
Los retrovirus se caracterizan por tener un genoma de doble hebra de ARN de polaridad positiva y por portar en su estn.)ctura una transcriptasa reversa que sintetiza una doble hebra de ADN a partir de una de ARN; esta doble hebra se puede insertar en el cromosoma celular del hospedero constituyendo un "provirus", a partir del cual la maquinaria metabólica celular puede sintetizar ARN virales que cumplirán funciones de ARN mensajeros y de genomas para nuevas partículas virales. Es destacable la ocurrencia de recombinaciones entre genes virales y celulares, con resultado potencial de alteraciones del ciclo celular que pueden causar transformación celular (oncogenes). Incluso hay estudios de secuenciación--de genomas que demuestran muchas secuencias endógenas de provirus en vertebrados, que representarían infecciones antiguas (fósiles) transmitidas por generaciones siguiendo las leyes mendelianas. Los retrovirus tienen en su genoma por lo menos tres genes característicos en el siguiente orden: 5' - gag- poi- env- 3'. El gen gag codifica proteínas que conforman la cápsula, la nucleocápsula y la matriz; poi tiene la información para las enzimas transcriptasa reversa, integrasa y proteasas; env genera el precursor para la proteína de envoltura que posteriormente originará sendas proteínas de transmembrana (TM) y de superficie (SU). En general, los retrovirus se agrupan según si tienen ungenoma simple formado esencialmente por estos tres genes (alfa, beta, gama y épsilon retrovirus) o tienen un genoma complejo (deltaretrovirus, lentivirus y spumavirus) que contiene, además de los tres descritos, genes accesorios para proteínas reguladoras (tat, rev, nef, vif para VIH y tax para HTLV). El provirus de ADN posee secuencias repetidas (LTR) en sus extremos, que 241 _ _ __
ViROLOGÍA ClÍNICA
corresponden a zonas de integración al ADN celular -etapa indispensable en la replicación de los retrovirus-, y promotoras y enhencers que facilitan la función de proteínas reguladoras virales y celulares. El ARN que deriva del provirus tiene una cola de poli A en el extremo 3', al igual que los ARNm.
Clasificación La familia Retroviridae se clasifica en tres subfamilias: Oncovirinae, que incluye virus con potencial oncogénico; Lentivirinae, que comprende al VI H y HTLV, y Spumavirinae, virus cuya asociación a enfermedades no ha sido aún establecida. Una nueva clasificación ha establecido siete géneros en la familia Retroviridae, en cinco de los cuales hay relación con detección en humanos. En ellos destacan los lentivirus VIH-1 y VIH-2 y los virus linfotrópicos HTLV 1 y 2 (deltaretrovirus) como asociados a enfermedades en humanos. Los spumavirus de simios se han detectado en individuos con contacto frecuente con monos en India; no se transmiten entre humanos y no hay una enfermedad asociada a ellos. Se han descrito retrovirus endógenos humanos (HERV) que corresponden a "fósiles" en los cromosomas humanos de infecciones ancestrales por retrovirus. Aproximadamente el 8% de las secuencias del ADN humano deriva de inserciones de HERV y corresponde mayoritariamente a inserciones de beta y gammaretrovirus (Tabla 18-1 ).
Retrovirus como vectores. El XMRV es un gammaretrovirus relacionado con la leucemia en ratas que fue identificado por primera vez en humanos en 2007 por Robert Silverman, del departamento de Biología de Cáncer de la Clínica Cleveland, EE.UU., trabajando en tejidos de cáncer de próstata. Los científicos del Whittemore Peterson lnstitute (WPI) en Reno, Nevada, la Clínica de Cleveland y el Instituto Nacional del Cáncer de los EE.UU., detectaron el ADN del retrovirus XMRV en células sanguíneas de 68 de 101 pacientes (67%) de síndrome de fatiga crónica (SFC), en comparación con 8 de los 218 controles sanos (3, 7%). En este primer estudio buscaron el ADN sólo en el núcleo de la célula, pero en pruebas posteriores, buscando también en el plasma, el porcentaje subió al98% en las personas con síndrome de fatiga crónica, sin que hubiera modific~ción en los controles sanos. De esta forma, comprobaron que el XMRV está prácticamente en todos los SFC.
VIRUS LINFOTRÓPICOS DE CÉLULAS T HUMANAS (HTLV 1Y 11) Eugenio Ramírez
En 1977 se describió por primera vez la leucemia de células Ten el adulto (ATL) en Japón. En 1980 se informó la asociación entre la infección con retrovirus y cáncer humano en un paciente con linfoma cutáneo de células T. Luego, en 1981 se aisló en Japón el ATLV (virus linfotrópico de células T asociado al ATL), a partir de células de un paciente con ATL, posteriormente denominado virus linfotrópico de las células T humanas tipo 1(HTLV-1). En 1978 se determinó la presencia de un retrovirus a partir de cultivos de linfocitos T de un paciente con leucemia de células peludas. Luego, en 1982 este virus fue denominado HTLV-2. Desde entonces el HTLV-11 ha sido pesquisado en múltiples poblaciones. Aunque se ha detectado en pacientes con neuropatías, no se dispone de evidencias que permitan asociarlo con alguna patología específica. La infección con HTLV-1 causa la leucemia de células T del adulto (ATL) y la paraparesia espástica tropical o mielopatía asociada al HTLV-1 (TSP/HAM). También se ha asociado con síndrome de Sjógren, polimiositis, broncoalveolitis, tiroiditis, poliartritis y uveítis. La infección con HTLV-1 se transmite vía sexual, transfusional, transplacentaria o por el amamantamiento.
PROPIEDADES El HTLV-1 es un retrovirus humano perteneciente al género de los Oeltaretrovirus, es decir, a virus complejos con una morfología tipo C. Su genoma está compuesto por un dímero de hebras simples lineales de ARN positivo de aproximadamente 1Okb, que codifica las proteínas estructurales y enzimáticas de los genes poi, gag, env y las proteínas regulatorias tax y rex. Las dos regiones terminales largas repetidas (LTR) localizadas en los extremos 5'y 3' del provirus contienen el promotor viral y otros elementos regulatorios. El HTLV-1 tiene una complejidad mayor debido al procesamiento alternativo de los ARNm en la región pX, que contiene al menos cuatro marcos de lectura abiertos, y posiblemente por la acción de un promotor interno. Las proteínas regulatorias tax (transactivador viral _de la expresión) y rex (regulador postranscripcional de la expresión vi-
Tabla 18-1. Géneros de la familia Retroviridae que afectan a vertebrados Género
Especie de retrovirus
Estructura viral
Alfaretrovirus
Sarcoma de Rous Leucemia aviar
Núcleo central esférico: tipo e
Betaretrovirus
Retrovirus simio tipo 1 Tumor mamario del ratón
Núcleo centra l perifériCCD: tipo B
Gammaretrovirus
Leucemia murina Virus de leucemia felina
Núcleo tipo e
Oeltaretrovirus
Leucemia humana (HTLV)
Núcleo tipo e
Epsilonretrovirus
Sarcomas de piel de peces
Núcleo tipo e
Lentivirus
VIH-1, VIH-2, SIV
Núcleo coniforme
Spumavirus
Foamy virus del chimpancé
Núcleo tipo e
242
C APÍTULO
18 -
RETROVIRUS
ral) son codificadas por un mismo ARNm policistrónico que es procesado en dos sitios distintos. El equilibrio de los respectivos efectos positivos y negativos de tax y rex sobre otros productos virales y las proteínas celulares determina la velocidad de la replicación viral.
piernas. Los principales compromisos neurológicos son debilidad y espasticidad de las extremidades, hiperreflexia, signo de Babinski, incontinencia urinaria y fecal, y leve pérdida sensorial periférica. También se detecta con frecuencia un compromiso de las glándulas salivales y alteraciones hematológicas.
El HTLV-1 infecta linfocitos T CD4+ mediante la interacción de la glicoproteína gp46 de la envoltura viral con el receptor celular, identificado como el transportador de glucosa. Durante el ciclo infectivo, la nucleocápsula viral es incorporada al citoplasma del linfocito y las hebras del ARN genómico son transcritas a hebras dobles de ADN mediante la transcriptasa reversa viral. Luego, el ADN viral se integra a la cromatina celular como provirus. Normalmente el provirus es transcrito parcialmente, y en ciertos estadios de la enfermedad hay una transcripción completa que origina nuevas partículas virales.
La leucemia de células T se desarrolla en adultos luego de veinte a treinta años de adquirir la infección. La enfermedad cursa desde una etapa asintomática a una poco agresiva (smoldering ATL), con compromiso de la piel y médula. Luego sigue una etapa de ATL crónica caracterizada por un número elevado de leucocitos circulantes o células ATL. El progreso a una fase más agresiva (ATL aguda), que tarda algunos meses, se caracteriza por la presencia elevada de linfocitos T anormales o malignos, eosinofilia, neutrofilia, linfoadenopatía, hepatoesplenomegalia y lesiones en la piel. El tiempo de vida promedio de un paciente con ATL aguda es de seis meses.
PATOGENIA E INMUNIDAD El TSP/HAM es una axonopatía central originada por la alteración del transporte axoplásmico. El daño en el sistema nervioso central está asociado a la presencia del virus HTLV-1 en linfocitos T infectados. La subpoblación de linfocitos T CD4+CD25+ o T reguladores (Tregs) es el principal reservorio del HTLV-1. La proteína tax cumple una función fundamental en el trastorno funcional de éstas células: inhibe la actividad supresora de los linfocitos Tregs, lo que activa los linfocitos T efectores y los procesos inflamatorios en los pacientes enfermos. Aún se desconocen los mecanismos de alteración del transporte axonal en los pacientes con TSP/HAM, pero se detecta una gran respuesta inmune, tanto humoral como celular, contra las proteínas estructurales y tax. Tax es el antígeno viral más importante reconocido por los linfocitos T CD8+ citotóxicos. La frecuencia total de las células T CD4+ específicas para HTLV-1 es mayor en los pacientes que en los portadores sanos, esta respuesta inmune está predominantemente dirigida contra las proteínas env, gag y poi. Se ha sugerido que la infección preferencial de los linfocitos CD4+ y la subsecuente destrucción de estos por los linfocitos citotóxicos CD8+ podría dañar la eficiencia de la respuesta inmune contra el HTLV-1.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El diagnóstico de laboratorio de la infección con HTLV-1 se determina mediante la pesquisa en plasma o suero de los anticuerpos específicos, mediante ELISA, inmunofluorescencia o Westem blot. También puede realizarse la detección del ADN proviral mediante PCR en células sanguíneas mononucleares periféricas.
CONTROL: PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO No existe ningún tratamiento específico aprobado para la infección con HTLV-1. Las medidas de prevención son similares a las implementadas para la transmisión del VIH, es decir, precauciones sexuales y tamizaje de la unidades sanguíneas en bancos de sangre. La transmisión de la ·infección materna a los niños es difícil de controlar. En recién nacidos en los cuales no existe infección transplacentaria, se recomienda interrumpir la lactancia para evitar la infección a través del amamantamiento.
_/
EPIDEMIOLOGiA El HTLV-1 infecta entre 15 a 20 millones de personas en todo el mundo. Es endémico en varias regiones, particularmente en países de Asia, África, el Caribe, Sudamérica y en algunas áreas de los EE.UU. En Sudamérica entre el 1% y el 3% de la población está infectada. En Chile la infección tiene una seraprevalencia del 0,73% en donantes de sangre y del!% a 6,5% en población aborigen.
AsPECTos CLfN1cos El TSP/HAM es una enfermedad neurológica definida por una paraparesia espástica progresiva, lenta y sin remisión, cuya característica principal es la desmielinización y la pérdida axonal del haz corticoespinal a nivel dorsolumbar. Esta patología generalmente comienza en la quinta década de vida y predomina en mujeres; debuta con disestesias y parestesias de las extremidades inferiores, lumbago y tirantez o rigidez de las
VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA Marcelo López
PROPIEDADES El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), agente etiológico del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), pertenece al género Lentivirus, familia Retroviridae. Cuando no es controlada con drogas antivirales, la infección por VIH destruye el sistema inmunitario en forma gradual, por lo cual para el individuo es más difícil combatir las infecciones, haciéndose susceptible a diversos microorganismos oportunistas. Se han identificado dos virus capaces de producir SIDA, genétfba y antigénicamente diferentes: VIH-1 y VIH -2. Los genomas del VIH -1 y VIH-2 tienen una similitud de sólo 40% a 50%, aunque ambos ocasionan una enfermedad clínicamente indistinguible. La distribución geográfica de ambos virus también difiere, ya que el VIH-1 es el tipo más común y de distri243 t - - - -
V IROLOGÍA CLÍNICA
bución global, mientras que el VIH-2 está limitado a los países del África central. El VIH puede infectar en forma productiva y persistente sólo al hombre y al chimpancé, y replica únicamente en cultivos de células humanas o de chimpancé. Sin embargo, se estima que el VIH-1 sólo produce SIDA en humanos. Los viriones del VIH-1 son partículas esféri~as de 80 a 11 O nm de diámetro en las que se distinguen tres capas concéntricas: (i) una envoltura lipoproteína derivada de la membrana celular hospedera que contiene las glicoproteínas virales (gp120 y gp41 ), (ii) una matriz proteica icosaédrica (p17), y (iii) en el interior una cápsula densa (p24) que contiene el material genético asociado a proteínas p6 y p7 (nucleocápsula) y a enzimas necesarias para completar su ciclo replicativo: transcriptasa inversa (TR) , integrasa (IN) y proteasa (Pr) (Figura 18-1 ). El genoma de VIH-1 es un ácido ribonucleico (ARN) de cadena única, de polaridad positiva, donde cada virión tiene dos hebras idénticas asociadas por uniones no covalentes . El genoma viral contiene la información que codifica para las proteínas estructurales (gag, poi y env), y las proteínas accesorias/ regulatorias (tat, rev, vif, vpr, Vpu y nefj.
REPLICACIÓN
Adsorción y penetración Las glicoproteínas de la envoltura viral (env) median el reconocimiento, fusión y entrada de VIH a las células susceptibles. Env es un trímero de heterodímeros de dos proteínas gp120/ gp41. La proteína gp120 corresponde a la proteína de superficie (SU) responsable del reconocimiento del receptor celular. El principal receptor celular utilizado por VIH es la molécula CD4, que se encuentra principalmente en los linfocitos T CD4+ y también en la línea de monocitos y macrófagos. La proteína
gp41 corresponde a una unidad de transmembrana (TM) que media la fusión entre la membrana viral y celular, proceso que requiere de la presencia de correceptores para el virus . A nivel celular, la infección comienza cuando las glicoproteínas virales gp120 se contactan con el receptor CD4 celular; luego, con la participación de gp41 y un correceptor, las membranas celular y viral se fusionan , permitiendo la entrada de la cápsula viral al interior de la célula. Los correceptores utilizados por VIH-1 pueden ser el receptor de ~-quimioquina CCR5, que determina el tropismo viral por macrófagos o el receptor-4 de quimioquinas del tipo CXC, CXCR4 (también llamada fusina), que determina el tropismo de VIH-1 por células T. La sola presencia de las moléculas CD4 y CXCR4 o CCR5 en la superficie de una célula no determina la susceptibilidad de ésta a una infección por VI H. Las moléculas CD4 deben encontrarse en la proximidad del correceptor para la entrada del virus. En las células susceptibles, el receptor y correceptor de VIH se localizan sobre microdominios de membrana caracterizados por contener altas concentraciones de colesterol y de esfingolípidos, conocidos como balsas de lípidos (lipid rafts). La mayoría de las infecciones primarias por VIH-1 , incluyendo las principales cepas transmitidas por vía sexual, utilizan CCR5; esta infección generalmente· no destruye las células, de modo que constituye una especie de reservorio celular. Posteriormente, los virus alteran su tropismo hacia la identificación de correceptores del tipo CXCR4 infectando líneas de linfocitos T. Esta segunda etapa de la infección por VIH es mucho más agresiva y se asocia a la destrucción de los linfocitos infectados. Una vez que el VIH ha ingresado y se encuentra en el citoplasma celular, el ARN genómico viral (ARNg) es transcrito en forma inversa - a través de una hebra intermedia de ADN - a una molécula lineal de ADN de doble cadena por acción de la enzima viral TR (transcriptasa reversa) utilizando como partidor un ARNt (tARN 1Y5).
Genoma gp120
Inte grasa
gp41 Envoltura lipídica
Vpr Transcriptasa inversa
Cápsula (p24)
Figura 18·1. Esquema de la estructura del VIH. Fuente: Pa blo Ramdoh r.
--·24
Nucleocápsula (p6, p7)
C APÍTULO
El nuevo ADN de doble hebra viral, junto con proteínas virales y celulares, forma el denominado complejo de preintegración (CPI) en el citoplasma celular, que migra hacia la membrana nuclear utilizando la red de microtúbulos celulares. El CPI es translocado al núcleo en un proceso que requiere de energía, donde es luego integrado en el ADN celular, proceso mediado por la enzima viral integrasa. El sitio de integración del ADN viral al cromosoma del hospedero es aleatorio; sin embargo, el proceso se favorece en sitios de la cromatina que presentan una alta tasa de trascripción (genes activos) (Figura 18-2).
Transcripción El ADN viral, ahora integrado al genoma humano, se denomina provirus, en el cual la región codificante del virus es flanqueada por secuencias repetidas denominadas repeticiones terminales largas (LTR, long terminal repeats) . Los LTR contienen los elementos reguladores del inicio y término de la transcripción viral , incluyendo el promotor viral en el extremo 5' del provirus. El proceso de transcripción utiliza la ARN polimerasa 11 celular (ARN poi 11) y es regulado por proteínas, factores transcripcionales y celulares . El transcrito viral contiene diversos sitios para su procesamiento (splícíng alternativo) y puede ser procesado de varias maneras, generando más de treinta ARNm . Los ARNm virales pueden agruparse en tres poblaciones: ARNm no procesado (9 kb), ARNm parcialmente procesados (4 kb) y mARNm procesados (2 kb). Al igual que los ARNm
genoma
18 -
R ETROVIRUS
celulares, todos los ARNm virales poseen estructura Cap (m 7GpppG) en su extremo 5' y una cola poli(A) en su extremo 3'. Los transcritos completamente procesados son exportados al citoplasma utilizando la maquinaria de exporte celular, donde son traducidos en las proteínas tat , nef y rev. Los transcritos parcialmente procesados y no procesados son exportados desde el núcleo con la asistencia de la proteína viral rev, que interactúa con un elemento estructural presente en el ARN viral, denominado elemento de respuesta a rev, RRE (rev-responsíve element). Los transcritos parcialmente procesados dan origen a las proteínas env, vpu , vif, y vpr. El transcrito no procesado o completo codifica para las poliproteínas virales gag y gag-poi (Figura 18-3).
Productos proteicos tempranos Las proteínas tat, nef y rev son productos tempranos de la infección viral. Tat (trans-actívator of transcríptíon) es un regulador positivo que incrementa la síntesis de los ARNm virales. Su función es dependiente de una secuencia específica de reconocimiento , TAR (Tat-responsíve element) , localizada en la región 5' de los ARNm virales (nucleótidos 1-57). De los componentes celulares, tat utiliza un complejo proteína kinasa celular llamado TAK (Tat-assocíated kínase), que es capaz de fosforilar el extremo COOH-terminal (CTD) de la ARN poli l. Esta fosforilación estimula el procesamiento de la enzima y permite la síntesis del ARNm viral. Tat también participa de forma activa en el reclutamiento de las enzimas Mce1 (mammalían mRNA
~-;---e=======~¡~~~IJ• • •- - : - AAAAAAAAAAAn
p rovirus
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Splicing completo
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mRNA -> proteínas (tat, rev, neO
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Splic!ng parc1al
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Sin splicing Figura 18-2. Esq uema del genoma del VI H y los productos de su transcripción.
mRNA ->proteínas (gag, gag-pol) RNA genómico
Fuente: Pablo Ramdohr.
245 .. ____ 1
VI ROLOGÍA CLÍNICA
capping enzyme) y Hcm1 (cap methyltransferase) , que participan el proceso de encapuchamiento o capping del ARNm viral. En el citoplasma celular, tat participa en la traducción de los ARNm virales procesados, favoreciendo el reclutamiento del complejo de iniciación de la traducción a la estructura cap presente en el extremo 5 'del ARNm viral.
celulares sin procesar son retenidos en el núcleo. Una falla en la maduración o una eliminación parcial de los intrones conlleva una retención de los transcritos en el núcleo, donde finalmente se degradan. Por no sufrir procesamiento o bien un procesamiento parcial , los transcritos virales que codifican para las proteínas gag , gag-poi , env, vpu , vif y vpr quedan recluidos en el núcleo. La exportación nuclear de estos ARNm virales es posible gracias a una acción combinada de rev y una estructura de ARN localizada en el intrón env, denominada RRE; por lo tanto , sólo está presente en los transcritos virales parcialmente procesados y sin procesar. Rev interactúa con el RRE formando el complejo de exportación nuclear junto a proteínas celulares, como por ejemplo con exportina 1, antes denominada CRM1 (chromosome regían maintenance gene 1) y con el factor de transporte nuclear Ran-GTP. Rev también participa en la regulación traduccional de los mensajeros que poseen secuencia RRE, ya que en ausencia de rev los ARNm virales que poseen RRE son pobremente traducidos.
Nef (negative factor) disminuye la expresión del receptor viral CD4 y de otras proteínas asociadas a la respuesta inmunitaria, como CD 28 , y del complejo mayor de histocompatibilidad tipo 1 (MHC-1) en la superficie de las células infectadas. Nef también activa las quinasas celulares, interfiriendo de esta manera con los procesos celulares de señalización. Nef participa en la mantención de altos títulos virales y en la progresión de la enfermedad , siendo por tanto un factor positivo para la progresión del virus. Por ello , los individuos infectados con VIH que presentan un nef defectuoso desarrollan SIDA en forma más lenta que aquellos infectados con un virus con una proteína nef funcional. Esta última función de nef se asocia parcialmente a su capacidad de incrementar la infectividad de las partículas virales de manera CD4 independiente.
Productos proteicos tardíos
Rev (regulator of viral expression) participa en el proceso de maduración de los ARNm virales y es responsable de la exportación hacia el citoplasma de los ARNm virales no procesados y parcialmente procesados. Una propiedad fundamental de Rev es que exhibe tanto una señal de localización nuclear (NLS) como una señal de exportación nuclear (NES) , lo que permite que la proteína se trasloque desde el núcleo hacia el citoplasma y viceversa. Para comprender la relevancia de la función de rev se debe recordar que la mayoría de los ARNm
Las proteínas accesorias vpu , vif, vpx (sólo en VIH-2) y vpr, así como las proteínas estructurales gag , gag-poi y env, son productos tardíos de la infección viral. Vpu (viral protein, unknown) aumenta la eficiencia del ensamblaje y la liberación de las partículas virales de la membrana plasmática. Además , participa en la degradación del receptor CD4 en el retículo endoplasmático (ER). Uno de los problemas que enfrenta el virus al momento de replicar es la asociación de la proteína env y
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1 § § 1 1 1 1 11
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provirus no integrado
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transcripción
reversa
ARN genómico
Figura 18·3. Esquema de replicación del VIH. Fuente: Pablo Ramdoh r.
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§
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-l l w ARNgenómioo
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C APÍTULO
CD4 en el retículo endoplásmico. Este fenómeno reduce la expresión de ambas proteínas en la membrana plasmática, pues el complejo env-CD4 es retenido en el ER. CD4 es degradado en presencia de vpu, evitando así la formación de los complejos env-CD4. Adicionalmente, la proteína vpu disminuye la expresión de MHC-1 en la superficie celular. La proteína viral vif (virion infectivity factor) facilita el desensamble y otros eventos tempranos de· la infección. Además contrarresta el efecto antiviral de la proteína celular APOBEC3G (apolipoprotein BmRNA-editing catalytic polypeptide), una deaminasa que puede ser incorporada en el virión durante la producción viral, y que deamina deoxicitidinas en la cadena negativa del ADNc de VIH a deoxiuridinas, alterando así la información génica inicialmente contenida en el ARN viral. Las hipermutaciones, cambios de G a A, generadas por la deaminasa hacen que el ADN de doble hebra generado sea inviable. La proteína vif interactúa con APOBEC inhibiendo su actividad enzimática y evitando su encapsidación en las partículas virales de novo sintetizadas. Vif también induce la degradación de APOBEC a nivel celular. La proteína Vpx, (proteína viral X), sólo presente en los VIH-2, permite la infección de los macrófagos y la diseminación viral. Algunos estudios sugieren que vpx confiere la habilidad a VIH-2 de infectar células que no se dividen.
Vpr (viral protein regulatory) es una proteína viral que se incorpora en la partícula viral y participa en múltiples etapas del ciclo replicativo. Se ha descrito que vpr incrementa la fidelidad del proceso de transcripción inversa, que participa en la traslocación citoplasma-núcleo del complejo de preintegración durante las etapas tempranas de la infección , que modifica la progresión del ciclo celular de las células infectadas, que regula el proceso de apoptosis celular, y que actúa como un transactivador del promotor viral y de algunos promotores celulares. Vpr se encuentra en el virión, en las células infectadas y en suero y fluido cerebroespinal.
Proteína viral env El producto del ARNm env es una glicoproteína precursora, gpl60, la cual es procesada por enzimas celulares en el aparato de Golgi para obtener dos subunidades : SU/gpl20 y TM/ gp41. Estas glicoproteínas participan en la unión a los receptores celulares y en la penetración del virus a la célula blanco. SU/gp120 es una proteína altamente glicosilada que se localiza en la superficie externa del virión. No presenta segmento de transmembrana e interactúa de modo no covalente con la glicoproteína TM/gp41 . En general, las secuencias codificadas por la SU/ gp120 varían en las distintas cepas de VIH-1, lo que determina los distintos serotipos virales. Estas variaciones de las secuencias pueden ser atribuidas a cinco regiones de alta variabilidad . La subunidad SU/ gp120 se une con una afinidad alta a la proteína celular CD4. Después de esta unión , el gp120 interactúa con los correceptores de la superficie celular. La proteína TM/ gp41 contiene residuos hidrofóbicos en un segmento corto de su parte N-terminal (es el dominio de fusión). Esta región de fusión es importante porque permite que la membrana del virión se funda con la membrana celular y el virus entre en la célula.
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RETROVIRUS
Proteínas virales gag y gag-poi El producto proteico del ARNm completo de VIH son las poliproteínas gag y gag-poi. La poliproteína gag (antígeno grupoespecífico) se acumula en la membrana plasmática. Durante el proceso de maduración viral, gag es procesada por la proteasa viral, originando los componentes estructurales del virus: la proteína de la matriz (MA/pl7), la proteína de la cápsula (CA/ p24), la proteína de la nucleocápsula (NCp7) y la proteína p6. La proteína MA se asocia a la membrana viral interior dando forma a la cubierta conocida como matriz viral; NC recubre el genoma viral formando la nucleocápsula viral; la proteína CA forma una cápsula cónica alrededor de la nucleocáside vi ral y de las enzimas transcriptasa reversa e integrasa incluidas en la partícula viral. La proteína p6 ayuda a que vpr sea incorporada en la partícula viral. La poliproteína gag-poi se genera a partir de un evento de desplazamiento del marco de lectura abierto en un nucleótido (frameshift (-1 )), que ocurre en aproximadamente una de cada veinte proteínas gag sintetizadas. Además de MA, CA, NC y p6, el procesamiento de la poliproteína gag-poi origina las enzimas virales proteasa (PR), ADN polimerasa ARN dependiente (TR), que presenta además una actividad endonucleasa de tipo ribonucleasa H, y la integrasa (IN). La proteasa es una enzima dimérica que proteoliza a la poli proteína gag y gag-poi. La definición de su estructura cristalina y de su especificidad por el lugar de corte, ha permitido diseñar una variedad de inhibidores enzimáticos que podrían interferir en su unión al substrato, en la dimerización de la enzi ma o en la actividad enzimática. La transcriptasa reversa (TR) es una ADN polimerasa dependiente de ARN que sintetiza ADN a partir de un molde .de ARN. La actividad ARNsa H de la TR permite degradar el ARN de los híbridos ARN :ADN que se generan durante el proceso de transcripción reversa. Conocer la estructura cristalina de la TR ha permitido generar inhibidores específicos de esta enzima. Una de las características fundamentales de la TR es que no tiene actividad de corrección de lectura. Debido a ello, la secuencia del genoma viral se vuelve inestable, lo que se refleja en la presencia de múltiples aislados virales diferentes (cuasiespecies virales) en un paciente infectado con VIH, los cuales pueden variar en diferentes períodos . Desde el punto de vista terapéutico, esta variabilidad permite al virus escapar a la respuesta inmune y generar cepas resistentes a los antivirales. La integrasa cataliza la inserción de la doble cadena linear del ADN del VIH en los cromosomas celulares.
Elementos cis·reguladores de la replicación viral en la región 5'UTR del ARNm El genoma de VIH posee una serie de elementos reguladores del ciclo replicativo viral que ejercen su función en cis, es decir, que actúan sobre el mismo genoma que los codifica. La región 5'UTR o región líder del ARNm de VIH-1, se caracteriza por presentar estructuras secundarias de ARN que participan en los proc~sos de transcripción (TAR, y loop poli(A)), de procesamientó del mARN (SD, región dadora de splicing), de traducción '(sitio interno de entrada a ribosomas y loop AUG), de dimerizáción del ARN genómico viral (DIS, sitio de iniciación del dímero), de encapsidación (\ji, señal de encapsidación) , y
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VIROLOGÍA CLÍNICA
de transcripción inversa (PBS, sitio de unión al partidor). La regulación de cada una de estas funciones se asocia a las diferentes estructuras que puede adoptar la región.
Ensamblaje de VIH-1 Las partículas virales se ensamblan principalmente en la membrana plasmática celular (Figura 18-3). El extremo N-terminal de la proteína viral gag interactúa con la sección de la membrana plasmática, que luego será la capa interna de la membrana viral . Gag oligomeriza en la membrana plasmática en los microdominios de membrana denominados balsas de lípidos; a su vez, la proteína viral gag interactúa con el ARN viral , que será el genoma de las nuevas partículas virales. El ARN genómico (ARNg) es reconocido de manera específica, ya que posee la señal de encapsidación ('!f), que corresponde a una estructura definida del ARN que está presente sólo en el ARNm completo. El segmento de ARN que contiene los principales determinantes de la señal '11 se ubica en la región 5'UTR del ARNm viral y se remueve durante el proceso de maduración de los ARN virales (splicing). La señal '11 permite así identificar al ARNg entre la gran población de ARNm virales y celulares presentes en el citoplasma de una célula infectada. A través de su dominio NC, gag es capaz de interactuar con el ARNm completo viral induciendo un cambio de conformación en la estructura de ARN que permite la interacción entre dos copias de ARN idénticas, en el proceso conocido como dimerización . Una vez dimérico, el ARN , que ya no puede ser utilizado como ARNm en el proceso de síntesis de proteína, es encapsulado en la partícula viral naciente como ARNg. La información molecular necesaria para ensamblar las partículas virales está contenida en la proteína viral gag , que es capaz de formar partículas similares a las virales (virus -/ike particles o VLP) en ausencia de cualquier otro componente viral. In vitro y eri presencia de ARN (no viral) , las moléculas de gag espontáneamente se ensamblan para formar VLP. Por tanto, el ensamblaje de la proteína gag para formar VLP sólo requiere de ARN y no de otras proteínas estructurales y enzimas del virus.
Liberación Las partículas virales de novo sintetizadas son liberadas por yemación a través de la membrana plasmática, proceso en el cual el virus obtiene su envoltura (Figura 18-3). El proceso de yemación de VIH requiere de la participación de la maquinaria ESCRT (endosomal sorting complex required tor transport) celular. Las partículas virales se liberan en un estado inmaduro y no son infecciosas. La partícula inmadura se caracteriza por poseer una estructura circular formada por proteínas gag no procesadas rodeadas por una bicapa lipídica que contiene las glicoproteínas virales SU/gpl20 y TM/gp41. Después del proceso de yemación, la proteína viral PR se autoprocesa y continúa con el procesamiento de las poliproteínas' gag y gag-poi, en lo que se denomina maduración. La maduración conlleva un cambio en el fenotipo de la partícula viral, claramente distinguible por microscopia electrónica, convirtiéndose en partículas esféricas de 80 a 11 O nm de diámetro en las que se identifican tres capas concéntricas: una envoltura de lipoproteína derivada de la membrana celular que contiene las glicoproteínas virales, una nucleocápsula cónica central y
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en el interior un núcleo denso que corresponde al material genético asociado a la proteína de la nucleocápsula y a las enzimas necesarias para completar su ciclo replicativo. Al cabo del proceso de maduración la partícula viral es infecciosa y puede iniciar un nuevo ciclo.
VIH: ASPECTOS CLÍNICOS Y EPIDEMIOLÓGICOS Marcelo Wolff
EPIDEMIOLOGÍA La infección por VIH es una pandemia generalizada que abarca a todos los países, por lo que toda la población mundial está en riesgo. Si bien se describió clínicamente a principios de la década del ochenta en Occidente, se considera que apareció en África varias décadas antes, y que su fuente fueron retrovirus similares que infectaban simios y mutaron a cepas infectantes y patogénicas para el ser humano y transmisibles entre ellos. Se estima que a fines de 2007 había 33 millones de infectados y que más del 90% de ellos, que vive en países de recursos medios o bajos, no ha sido diagnosticado ni sabe de su condición (Tabla 18-2). La infección se transmite por diversas vías, de las cuales la sexual es la más frecuente y trascendente; otras corresponden a transmisión vertical y transmisión sanguínea. Esta última puede corresponder a transfusión de sangre y derivados sanguíneos contaminados, problema prácticamente resuelto, excepto en países de muy bajo desarrollo, o al uso de drogas intravenosas, puesto que se comparten las agujas. Un cuarto mecanismo, relevante en la atención de salud, es el riesgo laboral luego de accidentes cortopunzantes con material contaminado proveniente de pacientes infectados. En la transmisión sexual, la mayor eficiencia está en el acto sexual genitoanal, que ocurre fundamental pero no exclusivamente, en varones homosexuales, riesgo < 3% por cada exposición receptiva. La relación heterosexual es de mayor riesgo para la mujer no infectada (< O, 15%) que para su contraparte masculina; la circuncisión otorga importante protección en el último caso. El sexo oral parece ser de riesgo imperceptible en ausencia de lesiones orales. Infecciones recientes o avanzadas y úlceras genitales son factores que incrementan el riesgo. En el mundo, la mayoría de las infecciones se produce entre parejas heterosexuales. De hecho, hay tanto o más mujeres que hombres infectados en África y Asia, donde reside la inmensa mayoría de los infectados. La población homosexual masculina y la drogadicta intravenosa ha sido sobrevalorada en la epidemia del mundo occidental, pero desde el comienzo de la segunda década de la epidemia, se asiste a un marcado crecimiento de la población heterosexual, con el consiguiente aumento de mujeres infectadas y por ende, de los niños. La transmisión vertical ocurre fundamentalmente durante el parto, momento en que se infecta en promedio el 25% de los recién nacidos de madre infectadas (una minoría puede infectarse durante el embarazo); la lactancia materna representa un riesgo adicional de transmisión posparto de hasta el15%.
CAPÍTULO
18 -
R ETROVIRUS
Tabla 18-2. Situación de la epidemia de SIDA en el mundo, 2008
Estimados
en millones
(rango)
Total infectad os vivos Mujeres Menores de 15 años
33,4 15,7 2,1
(3 1,1-35,8) (4,2-17,2) (1,2-2,9)
Nuevas infecciones 2008 Menores de 15 años
2,7 0,43
(2,4-3,0) (0,24-0,6 1)
Infecciones diarias En menores de 15
7,4 (m iles) 1 (mil)
Muertes totales 2008 En menores 15 años
2 0,28
(1,7-2,4) (O, 15-0,41 )
Muertes tota les du rante epidem ia
27
Infectados vivos en Latinoa méri ca y Caribe
2,24
(2 ,02 - 2,46)
EE.U U. y Canadá
1,4
(1,2-1,6)
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO La infección por VIH se puede diagnosticar mediante varios métodos. Básicamente, se pueden detectar anticuerpos antiVIH o el virus en sangre o en otros fluidos biológicos por ampliación génica cualitativa (PCR) o cuantitativa (carga viral). Otra forma menos común de pesquisar el virus en sangre es detectar al antígeno p24 del VIH , pero es menos sensible. Los anticuerpos se detectan por método ELISA, prueba de alta sensibilidad y especificidad que, sin embargo, requiere confirmación con métodos más precisos para descartar los raros casos de falsos positivos o para establecer si hay o no infección en caso de que la técnica ELISA muestre un resultado indeterminado. La confirmación se puede hacer por diversos métodos, en que los más usados son el Western blot y la inmunofluorescencia. Dado el nulo efecto protector de la inmunidad humoral , la presencia de anticuerpos implica infección activa, excepto en el recién nacido , en quien pueden ser de origen materno y no haber infección. Un resultado negativo (no reactivo) o indeterminado puede corresponder a infección precoz, dentro del período de ventana. En efecto, hay un período de ventana entre la infección y la aparición de anticuerpos detectables, que es de alrededor de un mes con las técnicas actuales. La técnica de PCR es compleja y se emplea para estudiar la presencia de infección en recién nacidos, en casos indeterminados por técnica de ELISA o para confirmación y diagnóstico de infección reciente, antes de la aparición de anticuerpos. La ampliación génica cuantitativa de ADN o ARN viral (carga viral) mide la cantidad de virus en sangre (copias por mL) y sirve para establecer riesgo de progresión o transmisibilidad -a mayor carga viral, mayor riesgo de ambas- y para monitorear la efectividad del tratamiento antirretroviral , cuya meta es lograr la mínima replicación viral posible (carga viral indetectable en sangre) en forma segura y sostenida en el tiempo. En el manejo de la infección por VIH se emplean otro tipo de exámenes. La determinación de linfocitos CD4 es un marcador indirecto del estado inmune. Normalmente, el recuento es de 700 a 1 .1 00 células por mL; se considera que la inmunodepresión empieza con recuentos bajo 500 y se hace crítica bajo 200. En efecto, en ese nivel aparece la mayoría de las infec-
ciones oportunistas, aunque infecciones más virulentas suelen aparecer antes. El recuento se emplea para definir la etapa de la enfermedad , para determinar la necesidad de tratamiento y para evaluar la respuesta inmunológica del paciente. La genotipificación es una técnica de biología molecular que permite pesquisar una serie de mutaciones predefinidas en la población viral infectante; las mutaciones se correlacionan con resistencia a drogas antirretrovirales y se podría decir que corresponde a un "antivirograma". Se puede emplear previo al inicio de la terapia -para no usar drogas antirretrovi rales para las que pudiera haber resistencia primaria-, pero más frecuentemente se usa luego del fracaso de una terapia antiviral para seleccionar esquemas con el mayor número .de drogas activas, sin resistencia cruzada, con las que fracasaron previamente. Una técnica más compleja y cara, la fenotipificación , puede determinar no ya una correlación entre mutación y resistencia, sino el efecto directo sobre la replicación viral directa en presencia de un determinado antirretroviral.
HISTORIA NATURAL DE LA INFECCIÓN Está dada por la secuencia de eventos que llevan a una disrupción de la inmunidad , especialmente celular, representada por la destrucción de los linfocitos T de ayuda (CD4). No hay un mecanismo único de destrucción , pero parece primar la apoptosis celular más que la destrucción directa por acción viral , ya que sólo una minoría de estos linfocitos está activamente infectada aun en fase avanzada; una vez depletadas las reservas tímicas, la producción de CD4 disminuye drásticamente. Clínicamente, las secuencias de estados corresponden a las fases de primoinfección, de latencia clínica y de manifestaciones clínicas posteriores.
Primoinfección La mayoría de las veces la primoinfección es subclínica, pero hasta en el 30% de los casos puede haber sintomatología variable, pero relativamente característica, denominada síndrome de primoinfección, que se caracteriza por fiebre acompañada de un síndrome mononucleósico, o meningitis de
249
VIROLOG[A ClÍNICA
tipo viral, o exantemas varios o úlceras orales. El cuadro aparece dos a seis semanas después del momento la infección, es autolimitado y da curso al período siguiente; En esta fase la serología puede ser negativa o indeterminada, pero la carga viral es alta y puede haber depleción temporal de linfocitos CD4, incluso asociado a infecciones oportunistas.
Período de latencia clínica Esta fase se presenta desde un comienzo, en aquellos casos sin la fase de primoinfección sintomática o cuando ha terminado, y se caracteriza por la ausencia de manifestaciones clínicas. Este estado asintomático se explica porque se ha recuperado el nivel de inmunidad celular. La duración de este período es variable y no están totalmente definidos los factores que intervienen en ella. En general dura entre cinco y ocho años, pero hay una minoría de rápido deterioro inmunológico (-5%), denominada progresares rápidos y otra minoría similar en que luego de más de diez años de infección no experimentan deterioro inmunológico significativo y se mantienen asintomáticos, los progresares lentos. Un subgrupo de estos, que se mantiene espontáneamente con cargas virales indetectables por largos períodos, se denomina "elite". La fase de portación asintomática ha generado confusión , pues muchos consideran erróneamente que es diferente al concepto de SIDA y que no progresa o no es de riesgo para terceros, cuando en realidad las distintas fases son un continuo del mismo proceso. Uno de los hitos en la comprensión de la patogenia de la infección fue el descubrimiento de que en esta fase "latente" había una replicación viral permanente y masiva, con la consiguiente destrucción de los linfocitos CD4. Sin embargo, la capacidad de reemplazo de estas células esenciales para mantener el equilibrio inmunológico también es enorme inicialmente, del orden de 109 células CD4 diarias, lo que explica la ausencia de complicaciones infecciosas durante todo el período. Sin embargo, en algún momento esta reserva empieza a agotarse y el reemplazo es menor a la destrucción, con lo que se deteriora cuantitativa y cualitativamente la inmunidad, dando paso a la etapa siguiente. La serología, que es positiva, se confirma sin problemas. La carga viral es variable y en general estable, pero va lentamente en ascenso. El nivel de CD4 es variable, habitualmente bajo pero no marcadamente. La ausencia de síntomas no es sinónimo de preservación inmunológica.
Período de manifestaciones clínicas Las manifestaciones clínicas de la infección por VIH se deben mayoritariamente a las consecuencias de la inmunodepresión celular inducida por la acción destructiva del VIH sobre los linfocitos T de ayuda (T CD4). Esta inmunodepresión determina riesgo aumentado a otras infecciones. Por tanto, las manifestaciones de esta etapa tendrán que ver con el tipo de infecciones que aparezcan. El riesgo no es homogéneo y depende de la epidemiología local o regional en que está inmerso e! afectado. Si hay una endemia alta de infecciones virulentas en el ambiente, se producirán complicaciones infecciosas más precozmente, ya que bastará un moderado nivel de inmunodepresión, o incluso ninguno, para que ocurran. Es el caso de la epidemia en África, donde la enfermedad se ma-
--·250
nifiesta precozmente con patologías como tuberculosis, infecciones bacterianas comunes intestinales o respiratorias. En otros ambientes, de mejor saneamiento ambiental, pasará más tiempo y se alcanzará mayor inmunodepresión antes de que aparezcan las infecciones. En esos casos muchas de las infecciones son por agentes poco virulentos (oportunistas), capaces de causar enfermedad sólo cuando el estado inmunitario está severamente comprometido y no afectan a la población general normal inmunocompetente. Las infecciones frecuentes en esta pandemia pueden ser exógenas, habitualmente virulentas, o reactivaciones de infecciones persistentes asintomáticas (latentes) adquiridas precozmente en la vida -Pneumocystis jirovecii, Toxop/asma gondii, citomegalovirus, virus herpes simplex y zóster, entre otras- que en su mayoría corresponden a agentes oportunistas o a adquisición de rol patógeno de microorganismos habitualmente no patogénicos (Gandida spp). Ocasionalmente, agentes oportunistas pueden ser adquiridos de fuente exógena una vez infectados por VIH (Mycobacterium no tuberculoso y Cryptococo neoformans , entre otros). Mycobacterium tuberculosis es un caso especial , ya que es un agente de virulencia intermedia y puede causar enfermedad por reactivación de infección asintomática antigua o por primoinfección progresiva. Esta comorbilidad es fundamental, pues existe un efecto potenciador sobre ambas enfermedades. Su frecuencia está relacionada con la tasa de la enfermedad en la clase o región afectada, por lo que es mucho más frecuente en los países no desarrollados, como también en drogadictos, por la condi ción de abandono social y hacinamiento en que viven (tasas de hasta el 50% en África, y del5% al8% en Chile). Una infección asintomática tuberculosa conlleva un riesgo de progreso a enfermedad activa del 10% en la vida de un inmunocompetente, pero del 10% anual en la vida de un infectado por VI H no tratado. La aparición de ciertas neoplasias es el segundo tipo de manifestaciones clínicas de la infección por VIH y se explica por la pérdida de la capacidad de vigilancia antitumoral a consecuencia de la inmunodeficiencia celular secundaria. Los tumores más clásicamente asociados a infección por VIH son cánceres causados por virus oncogénicos. Tres virus de ocurrencia habitual tienen la capacidad de inducir cánceres en pacientes infectados por VIH : virus de Epstein-Barr, inductor de linfoma no Hodgkin; papilomavirus, inductor de cáncer cervical y anal en varones homosexuales; y virus herpes-8, inductor de sarcoma de Kaposi , prácticamente exclusivo de hombres homosexuales infectados. Algunas complicaciones infecciosas no oportunistas frecuentes comparten el mecanismo de infección del VIH ; se trata de otras infecciones de transmisión sexual, tales como sífilis y hepatitis B, o hepatitis By C en casos de drogadicción intravenosa compartida. Estas enfermedades se pueden manifestar en cualquier fase de la infección por VIH, y en general son más graves mientras mayor sea la inmunodepresión subyacente. En Chile, las manifestaciones más frecuentes son candidiasis orofaríngea o esofágica, neumonía por P. jirovecii (PCP), diarrea crónica, tuberculosis, emaciación y sarcoma de Kaposi. Últimamente han aumentado los casos de linfomas, incluso como primer evento definitorio de SIDA.
C APÍTULO
En la fase sintomática de la infección la serología es positiva, mientras que la carga viral y CD4 son variables, pero habitualmente la primera es alta(> 100.000 copias por mL) y el segundo bajo(< 200 células por mL). Las manifestaciones clínicas de la primoinfección parecen deberse a la acción del VIH, aunque también puede haber manifestaciones adicionales secundarias a la inmunodepresión temporal de esa fase. En la fase posterior de inmunodepresión, mayor y progresiva, las manifestaciones se deben principalmente a las infecciones o tumores. Estas complicaciones pueden ocurrir sucesiva o simultáneamente y es habitual la coexistencia de patologías. Las infecciones pueden ser moderadas o graves (o mayores); todos los tumores son considerados graves. La ocurrencia de una manifestación mayor clasifica la enfermedad en categoría de SIDA (síndrome de inmunodeficiencia adquirida), que fue el nombre utilizado para englobar las diversas patologías, primariamente oportunistas, que permitían diagnosticar la enfermedad cuando no había métodos diagnósticos de la infección por VIH .
R ETROVIRUS
minan eventos definitorios de SIDA y corresponden a un conjunto de enfermedades, primariamente oportunistas, raras en inmunocompetentes (excepto tuberculosis) o síntomas constitucionales severos. Los más frecuentes son neumonía por Pneumocystís (PCP) y candidiasis esofágica, pero también se incluye toxoplasmosis, criptococosis meníngea, infección diseminada por CMV, tuberculosis, sarcoma de Kaposi y linfoma no Hodgkin. La clasificación sintomática se complementa con una caracterización inmunológica (Tabla 18-3).
INFECCIÓN POR VIH EN NIÑOS Uno de los aspectos más dramáticos de la epidemia de VIH es la infección en niños. Se infectan alrededor de 1 .000 al día, la mayoría de los casos por transmisión vertical. La terapia antirretroviral durante el embarazo, parto y posparto (en el recién nacido) puede disminuir el riesgo de transmisión en más del80%.
La Figura 18-4 muestra un esquema de la historia natural de la infección en relación a la carga viral, el estado inmune y las complicaciones en el tiempo.
Tabla 18-3. Clasificación en etapas de la infección por VIH en adultos
Clasificación de la enfermedad
Situación inmunológica CD4xmm 3
De las diversas clasificaciones, la más usada en el mundo occidental es la del Center tor Dísease Control and Preventíon (CDC) de los EE.UU., que clasifica la enfermedad según la presencia de síntomas en estado asintomático, primoinfección o linfadenopatía generalizada (A) , síntomas menores (B) o síntomas mayores (C). Las patologías del grupo C se deno-
18 -
Clasificación clínica
A
8
e
> 500
A1
B1
(1
200-500
A2
B2
(2
< 200
A3
B3
(3
Fuente CDC (EE.UU.), 1993.
Infección
t Latencia clínica
-
CD4
cv
2 4 6 8 semanas
10
12
CD4 = linfocitos CD4+
2
3
S
4
6
7
8-10
años CV = carga viral
t =muerte
Figura 18-4. Historia natural de la infección por VIH.
251
VIROLOGÍA CLÍNICA
La patogenia es la misma que en adultos, aunque las manifestaciones clínicas tienen algunas diferencias dadas por que en niños no sólo falla la inmunidad celular, como en adultos, sino que no alcanza a desarrollarse la inmunidad humoral. Puede manifestarse precozmente posparto en los raros casos de infección intrauterina precoz. La mayoría de los infectados en el parto tienen complicaciones meses más tarde. Las manifestaciones más frecuentes son PCP, neumonía intersticial linfocítica, infecciones bacterianas recurrentes, emaciación y retardo en el desarrollo, candidiasis y encefalopatía. No se usa la clasificación de adultos. El manejo tiene principios similares a los de los adultos, pero con particularidades, como la terapia medicamentosa crónica, en que varía la dosis a largo plazo según el peso y la toxicidad. En países con pesquisa de infección materna en embarazadas y terapia antirretroviral garantizada para prevenir la transmisión vertical y mediante el reemplazo seguro de la lactancia materna, se ha observado una disminución en la tasa de infección en niños (Capítulo 22: Virus y embarazo).
TRATAMIENTO
Manejo de la infección por VIH En el paciente asintomático el manejo de la infección por VIH implica una evaluación del estado general y del funcionamien to de los principales sistemas, la pesquisa de comorbilidades infecciosas que pudieran reactivarse (tuberculosis, hepatitis 8 y C, sífilis y toxoplasmosis), la determinación del estado inmune y la cuantificación de la carga viral . Si el paciente está sintomático, debe procederse adicionalmente al diagnóstico y tratamiento de la condición responsable de estos síntomas. Se puede evitar la reactivación de ciertas infecciones con quimioprofilaxis (tuberculosis con isoniacida, PCP y toxoplasmosis con cotrimoxazol).
Terapia antirretroviral Es el principal avance terapéutico logrado en la última década. Inmediatamente después de identificado el agente causal, se contó con una droga de acción antirretroviral, la zidovudina, pero los resultados fueron pobres y transitorios debido al rápido desarrollo de resistencia por parte del virus. En 1995, gracias al desarrollo de varias familias de antirretrovirales, se entró a la era de la terapia antirretroviral de alta eficacia (HAART), que redujo drásticamente la morbimortalidad de la infección y que ha permitido colocarla en la categoría de enfermedad crónica grave, controlable, aunque no curable hasta este momento. Los principios básicos de la terapia antirretroviral son: el tratamiento combinado con varias drogas (usualmente tres); el tratamiento permanente, y la necesidad de un alto grado de adherencia o cumplimiento (> 95%) tanto en las dosis como en los horarios y la continuidad (sin interrupciones). Ha habido un progresivo desarrollo de medicamentos antirretrovirales, tanto en número como en mecanismos y sitios de acción. Actualmente hay seis familias de antirretrovirales aprobados y con uso clínico:
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• lnhibidores de fusión a la membrana celular (enfuvirtide) • lnhibidores de los correceptores (maraviroc y vicriviroc) • lnhibidores de transcriptasa reversa análogos de nucleósidos y nucleótidos (INTR) (zidovudina, lamivudina, tenofovir) • lnhibidores de transcriptasa reversa no análogos de nucleósidos (INNTR) (efavirenz y nevirapina) • lnhibidores de la integrasa (raltegravir) • lnhibidores de proteasa (IP) (ritonavir, lopinavir y atazanavir) Todos interfieren diversos procesos del ciclo de replicación viral y no en las células hospederas. Una excepción es la inhibición del correceptor, que actúa a nivel de la célula CD4. El tratamiento estándar implica el uso de medicamentos de al menos dos familias de antirretrovirales. Actualmente es habitual es que se usen dos INTR más un INNTR o un inhibidor de proteasa. La mayoría de los inhibidores de proteasas actuales se usa asociada a dosis bajas de ritonavir (otro IP), no con el objeto de sinergia farmacodinámica, sino como refuerzo farmacocinético, ya que aumenta significativamente los niveles deiiP en uso y asegura niveles terapéuticos. Una de las áreas más dinámicas y cambiantes es el momento de inicio de terapia. No hay controversia en que debe iniciarse en todo paciente sintomático, ya sea con síntomas B o C, independiente del estado inmune. La diferencia de opiniones tiene que ver con el paciente asintomático . La recomen ~ 9ación más consensuada es que debe iniciarse justo antes de que empiecen las principales complicaciones oportunistas (CD4 alrededor de 200 cél por mL) para evitar exponer a los pacientes a efectos adversos de los antirretrovirales anticipadamente, y evitar terapias con poca potencia que pudieran fracasar y seleccionar cepas virales resistentes a los antirretrovirales , escasos en número en un comienzo. Sin embargo, se ha establecido en la mayoría de los estudios que un retardo en el inicio se asocia a mayores complicaciones, ya sea por progresión de la enfermedad dada fundamentalmente por una lenta recuperación inmune, a veces incompleta, al partir con mayor inmunodepresión basal, o por complicaciones principalmente metabólicas y cardiovasculares, que se creen asociadas a un estado de activación inflamatoria persistente inducida por la replicación viral constante, no contrarrestada con medicamentos. Adicionalmente, los antirretrovirales han aumentado enormemente en número y en perfil de seguridad, con lo que no disminuyen las alternativas frente a un fracaso virológico o a efectos adversos graves. Gracias a ello, la tendencia es iniciar la terapia antirretroviral cada vez más precozmente; el umbral mínimo más aceptado actualmente es apenas bajen los linfocitos CD4 del nivel de 350 células por mL. La terapia antirretroviral no es inocua, y las complicaciones son frecuentes. En la experiencia de la Cohorte Chilena de SIDA, con seguimiento medio de 3,5 años de más de 5.000 pacientes que recibe terapia gratuita en el sistema público de salud, el 41% cambia su terapia, casi la mitad debido a su toxicidad. Los efectos adversos más frecuentes son hematológicos (anemia), alergia, toxicidad neurológica central y periférica, dislipidemia, y disposición adiposa anormal en el cuerpo (lipodistrofia). Cada antirretroviral y cada combinación tienen un perfil de efectos adversos ya definido.
C APÍTULO
Muchos de los antirretrovirales interactúan adversamente entre ellos y con otros medicamentos, lo que requiere un juicioso análisis de la medicación de cada paciente. Tampoco es uniformemente efectiva, ya que aun con los mejores esquemas terapéuticos no se sobrepasa el 90% de indetectabilidad viral en plasma o un grado de recuperación inmune sostenido. Un requisito esencial para esta supresión de la replicación viral es el más completo cumplimiento posible de la indicación medicamentosa, más que para casi cualquier otra enfermedad. Basta una mínima disminución de la adherencia para perder una adecuada supresión viral. La terapia evalúa periódicamente mediante determinación de la carga viral y del nivel de linfocitos CD4, de manera de determinar el resultado del tratamiento sobre la base de una respuesta clínica, virológica e inmunológica. El requisito esencial para el éxito terapéutico es la supresión de la replicación viral a niveles de indetectabilidad de acuerdo a las técnicas de monitoreo actuales, pues de ello depende la recuperación inmune, que si bien ocurre en la mayoría a niveles protectores, puede ser insuficiente o pobre por tiempos prolongados, especialmente si se parte de niveles bajos. Sin embargo, estudios recientes demuestran que aunque la recuperación inmune parezca numéricamente adecuada (CD4) , puede persistir una menor capacidad inmunológica general. Si bien las terapias antirretrovirales han ido progresando en potencia y seguridad, una proporción significativa fracasa, ya sea en forma primaria (nunca se alcanza la indetectabilidad del virus) o secundaria (reaparece la replicación viral detectable), por lo que los tratamientos deben ajustarse a esquemas de segunda línea o, luego del fracaso de esta, de tercera línea. En este caso, no b~sta con administrar medicamentos que no han sido usados previamente, ya que con frecuencia la resistencia inducida para las drogas que han fracasado se traspasa a otros medicamentos de la misma familia, aunque nunca hayan sido usados. La mayoría de las veces en que una terapia fracasa se debe a que se ha desarrollado resistencia a los medicamentos en uso, aunque en menor grado con los inhibidores de proteasas; sin embargo, un fracaso virológico no necesariamente es sinónimo de resistencia. Dado que esta depende de la presión antimicrobiana sobre el VIH, si la adherencia ha sido pobre, puede ocurrir que no se haya desarrollado resistencia, pues la presión antimicrobiana fue insuficiente. Elegir un nuevo esquema antirretroviral sobre la base del uso previo de medicamentos, como se hace en muchos lugares, conlleva el riesgo cierto de terapia insuficiente, pues uno o más de los medicamentos elegidos puede ya no ser activo. La mejor solución actual es la detección de mutaciones asociadas a resistencia a través del examen de genotipificación, que permite seleccionar medicamentos con mayor posibilidad de actividad antirretroviral. Hasta el momento, la resistencia primaria -resistencia a antirretrovirales previo al inicio de una terapia antirretroviral- es poco frecuente, pero puede llegar a un nivel tal que sea imprescindible determinar el perfil de mutaciones de resistencia antes de empezar un tratamiento, en vez de hacerla después de un fracaso, como se hace mayoritariamente ahora.
Resultados de la terapia La terapia antirretroviral ha tenido un profundo impacto en la historia natural de la enfermedad. La mortalidad se ha reducido en más del 80% y en porcentaje similar las distintas patolo-
18 -
R ETROVIRUS
gías infecciosas, especialmente las oportunistas. En la Cohorte Chilena de SIDA se ha observado un sobrevida a seis años de cerca del 90% de los pacientes que iniciaron su primera terapia sin experiencia terapéutica previa y una sobrevida libre de SIDA en igual período del 80% , es decir, con buen estado de salud. Los niveles de indetectabilidad en la población activa alcanzaban el 84% al final de ese período, con la consiguiente menor infectividad de esta población infectada en tratamiento. Se estima que una persona con terapia exitosa y recuperación inmune tiene, al menos a mediano plazo, la misma expectativa de vida que un inmunocompetente de igual sexo y edad. Se han podido suspender las quimioprofilaxis primarias y las terapias de mantención de muchas infecciones oportunistas que antes requerían esta medicación de por vida. Desgraciadamente, aún muchos pacientes ingresan a control y tratamiento con enfermedad avanzada e inmunodeprimidos, por lo que experimentan mortalidad iniciaJv complicaciones mientras se mantiene este estado. ) El acceso expandido a terapia, que implica la garantía legal de acceso a tratamiento a todos los que lo necesiten , independiente de su sistema de salud, con o sin pago compartido -como se ve en países industrializados y cada vez más en los de recursos medios- ha determinado cambios en las complicaciones asociadas a la infección por VI H. Habiendo superado la inmunodepresión, los pacientes están presentando otras complicaciones , entre las que destacan la patología cardiovascular ateroesclerótica, cánceres no asociados a inmunodepresión y alteraciones metabólicas. Por ser esta una terapia de por vida, al menos con las drogas actuales, aún no se ha establecido la toxicidad a más largo plazo. La terapia antirretroviral es un campo enormemente dinámico, por lo que sin duda surgirán prontamente nuevas drogas de mayor potencia y seguridad que podrán incluso cambiar los paradigmas terapéuticos actuales. El principal desafío, en ausencia de una vacuna eficaz -que no se avizora disponible a corto plazo- , es promover la prevención, el diagnóstico precoz y la ampliación del acceso a terapia a nivel mundial.
PREVENCIÓN Parece simple prevenir la infección por VIH si se evitan las relaciones sexuales con personas infectadas, la drogadicción intravenosa compartida, la recepción de órganos y hemoderivados de personas infectadas, el embarazo y lactancia en una mujer infectada, y para la minoría de la población que atiende enfermos, evitar accidentes laborales de riesgo. El problema es que estas actividades son de diaria ocurrencia para la población y que el componente sexual o de uso de drogas forma parte de los aspectos más íntimos de las personas, por lo que son difíciles de intervenir o modificar mediante iniciativa individual o campañas masivas. La prevención ideal sería la inmunización. Las estrategias de prevención tienen un componente técnico y otro político conceptual, debido a lo cual el éxito de los programas aplicados ha sido variable, pero modesto en general. Las medidas de prevención de infección por VIH, tales como intervenir quimioprofilácticamente con antirretrovirales luego de la exposición sexual o de accidente laboral en la atención médica fundamentalmente, deben aplicarse lo antes 253
VIROLOG ÍA ClÍNICA
posible, pocas horas después de la exposición, pues ello puede tener una eficacia de hasta el 80%. Últimamente se han desarrollado virucidas de acción local que podrían disminuir el riesgo de infección por vía sexual, fundamentalmente en mujeres. Las acciones que se pueden implementar desde un punto de vista técnico y los niveles en que se puede actuar se presentan en la Tabla 18-4.
Vacuna Una de las áreas de mayor frustración científica ha sido el desarrollo de vacunas para la infección por VIH o para la atenuación de la enfermedad una vez producida la infección, pues se ha debido comenzar desde cero en varias oportunidades a lo largo de los años por inefectividad de las vacunas probadas. Recientes estudios en fase 111 basados en el uso de glicoproteínas de superficie para estimular la producción de anticuerpos neutralizantes no han tenido éxito. La primera vacuna con algún grado de efectividad que mostró recientemente una eficacia del 30%, que es insuficiente, ha abierto las expectativas hacia una eventual mejoría de resultados con la metodología usada. El desarrollo de una vacuna contra el VIH debe sortear obstáculos inherentes a la relación virus/hospedero que se establece en esta infección. Idealmente, la vacuna debe estimular la respuesta inmune celular y humoral, local y sistémica. El primer gran obstáculo es la variabilidad del VIH, debido a la cual los antígenos de superficie cambian continuamente, lo que permite que se generen cuasi -especies de VIH en un mismo individuo en sólo meses. Se supone que un paciente asintomático posee millones de variantes genéticamente diferentes, y uno sintomático cien veces más. Luego, la capacidad
del VIH de transmitirse de célula a célula sin pasar al compartimento extracelular, de formar sincicios, de permanecer oculto en sitios no accesibles al sistema inmune (SNC) y de establecerse como provirus en el genoma celular, son factores que disminuyen la efectividad de los anticuerpos neutralizantes inducidos tanto por una vacuna como por la infección natural. El compromiso específico del sistema inmune por el virus (LTCD4 y macrófagos) impide una respuesta defensiva apropiada y mantenida. Además, el carácter de persistente de la infección por VIH , que suele dar manifestaciones luego de varios años, representa una dificultad para establecer sistemas de seguimiento por largo plazo de cohortes vacunadas y con troles para demostrar la eficacia de las vacunas. No obstante las dificultades descritas, la vacunación sigue siendo la herramienta potencialmente más efectiva para el control del VIH/SIDA y la investigación está explorando múltiples estrategias. Se han diseñado y ensayado muchos candidatos a vacuna contra VIH. Se han preparado "vacunas de subunidades" con gp 120 o su precursor gp 160 purificados directamente o a través de expresión del gen env en diferentes vectores (levaduras, baculovirus y otros); el gen gag se ha incorporado a sistemas de expresión (canary pox virus, vaccinia) para preparar vacunas híbridas. Así, la estimulación sucesiva de los genes gag y env podría potenciar las respuestas de LT y LB, respectivamente. Otra estrategia de "vacunas ADN" incorpora genes de gp 160 y otros a vectores de expresión en células eucarióticas, intentando obtener una inmunidad celular y humoral. La preparación de "vacunas vivas atenuadas" - como la obtención de cepas mediante deleción o mutación del gen nef, que se relaciona con la capacidad infectiva- conlleva el riesgo de reversión de la virulencia propio de las vacunas infectivas.
Tabla 18-4. Estrategias de prevención en VIH /SIDA
Prevención de exposición al VIH Sexual Fomentar relaciones sexuales seguras, es decir, entre parejas estables exclusivas, seronegativas Fomentar la restricción del número de parejas sexuales Fomentar el uso adecuado del preservativo cuando no haya seguridad en la seronegatividad de los involucrados en la relación sexual (previene además otras enfermedades de transmisión sexual y el embarazo) Circuncisión: podría tener un efecto preventivo en la tran smisión del VIH Conductual
Evitar la drogadicción intravenosa compartida y/o asegurar suministro de jeringas estériles de uso único
BiosegLJridad
Asegurar material estéril y desechable para los procedimientos invasivos Evaluar órganos, sangre y hemoderivados para evitar productos provenientes de infectados Prácticas de control de infecciones en la atención de salud abierta y cerrada Evitar accidentes laborales en atención de salud Terapia antirretroviral efectiva en la población ya infectada
Prevención de que la exposición progrese a infección Prevención de transmisión vertical: detección universal de infección porVIH en embarazo y terapia antirretroviral de embarazadas infectadas y quimioprofilaxis en recién nacido Evitar lactancia de puérperas infectadas (asegurando disponibilidad de leche artificial) Barreras mecánicas: condón masculino y femen ino Uso de espermicidas locales vaginales (aún sin desarrollar producto óptimo) CJ rcunci sión masculina: disminuye el riesgo de infección en hombres heterosexuales Quimioprofilaxis postexposición sexual de riesgo en no infectados Quimioprofilaxis postexposición laboral en personal de salud y otros oficios de riesgo Prevención de que la infección progrese a enfermedad Terapia antirretroviral precoz
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C APÍTU LO
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RETROVIRUS
HECHOS DESTACADOS
Virus linfotrópicos de células T humanas • El genoma del retrovirus HTLV-1 está compuesto por dos hebras lineales de ARN positivo de aproximadamente 1O kb que codifica los genes poi, gag y env; de los cuales se originan las proteínas virales estructurales, enzimáticas y regulatorias (tax y rex). • El HTLV-1 causa la leucemia de las células T en el adulto (ATL) y la neuropatía denominada paraparesia espástica tropical o mielopatía asociada al HTLV-1 (TSP/ HAM). El HTLV-11 causa una rara leucemia de células peludas. Las vías de transmisión de la infección con HTLV-1 son sexual, transfusional, transplacentaria o amamantamiento. • El HTLV-1 infecta principalmente los linfocitos T CD4+CD25+ o reguladores (Tregs). La expresión de tax inhibe la actividad supresora de los linfocitos Tregs, generando la activación de linfocitos T efectores y los procesos inflamatorios. • La infección con HTLV-1 tiene una seroprevalencia cercana al O,73% en donantes de sangre en Chile. • El TSP/HAM es una enfermedad neurológica definida por una paraparesia espástica progresiva, lenta y sin remisión , que comienza entre los cuarenta y cincuenta años de edad , cuya característica principal es la desmielinización y la pérdida axonal del haz corticoespinal a nivel dorsolumbar. El ATL se desarrolla en adultos y se caracteriza por la presencia elevada de linfocitos T anormales, eosinofilia, neutrofilia, linfoadenopatía, hepatoesplenomegalia y lesiones en la piel. Aún no existe ningún tratamiento específico aprobado para la infección con HTLV-1.
VIH: aspectos clínicos y epidemiológicos • La pandemia de SIDA se detectó por primera vez en los EE.UU. a principios de la década de los ochenta. En 1983 se logró aislar el virus . • Se supone que el SIDA se inició en África a partir de un retrovirus de simio y que los primeros casos humanos se produjeron décadas antes de su reconocimiento en los EE.UU. • Se estima que en el mundo hay más de 33 millones de infectados, con cerca de 2, 7 millones de casos nuevos y 2 millones de muertos al año. • El VIH pertenece a la famil ia Retroviridae, género Lentivirus. El genoma posee dos copias de ARN de polaridad positiva situados dentro de una cápsula cónica (P24); además, la nucleocápsula contiene las enzimas proteasa, integrasa y transcriptasa inversa. Externamente tiene una matriz (PI7) rodeada por un manto lipoproteico, desde donde protruye la gp41 -120. • Gracias a la transcripasa inversa, el VIH transcribe su genoma a una doble hebra de ADN y como tal puede integrarse al cromosoma celular (provirus) o hacer un ciclo replicativo , con gran producción de virus que conlleva una alta tasa de mutación. • El VIH tiene tropismo por el receptor CD4, usando además los correceptores CCR5 en macrófagos y CXCR4 en linfocitos T para la penetración. • El VIH está presente en sangre, semen, secreciones vaginales y en leche materna, fluidos que pueden transmitir la infección . Se encuentra en bajas concentraciones en saliva y lágrimas, sinjugar un papel en la infectividad. • La transmisión del VIH es vía sexual, con mayor eficiencia de*transmisión por coito anal que vaginal; vía parenteral, por pinchazo con agujas contaminadas (accidental , drogadicción, tatuajes), por transfusión de sangre o productos derivados; vía vertical , habitualmente perinatal por el parto o la lactancia materna. • Clínicamente hay tres fases: primoinfección con o sin síntomas; fase crónica asintomática de duración variable; y etapa SIDA, en la que se manifiestan otras infecciones y cánceres, inducidos por la inmunodepresión resultante. • El diagnóstico se hace por detección de anticuerpos por ELISA y la positividad se confirma con
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V IROLOG ÍA CLÍNICA
--·256
técnicas más sensibles (Western blot, inmunofluorescencia). La PCR y RT-PCR son más sensibles y pueden ser cualitativas y cuantitativas, cumpliendo un importante papel en el monitoreo de la terapia. • La terapia antirretroviral de alta eficacia (HAART) ha disminuido la mortalidad y morbilidad, con grandes posibilidades de resinserción social y laboral. Debe ser combinada, de máxima adherencia, ininterrumpida y permanente. La fórmula actual más utilizada es la combinación de dos antivirales análogos de nucleósidos y un análogo no nucleósido o un inhibidor de proteasa. No está exenta de toxicidad aguda y crónica. • Aún no existe vacuna. El control actual se basa fundamentalmente en disminuir el número de parejas sexuales, el "sexo seguro" (uso correcto de condón) , evitar la drogadicción intravenosa compartida, asegurar suministro de hemoderivados no contaminados, quimioprofilaxis postexposición y las medidas medicamentosas y conductuales tendientes a prevenir la transmisión vertical (detección de embarazadas infectadas, terapia antirretroviral a madre y RN , y evitar lactancia materna).
CAP ÍTU LO 19
Virus transmitidos por artrópodos (arbovirus) Cecilia Perret
Contenido Arboyj rus Fiebre amarilla
-------------------·--..- __ ..___..________ , ____________..__ ... _ ......2.9.Z 259 262
Virus West Nile
267
L
os virus transmitidos por artrópodos, también denominados arbovirus (arthropod-borne viruses), representan un grupo de virus ARN pertenecientes a distintas familias , que tienen en común 81 hecho epidemiológico de requerir de un · vector para su complejo ciclo de transmisión.
las enfermedades que producen depende de las condiciones climáticas. Provocan endemias en las zonas selváticas de lluvia tropical y epidemias en zonas templadas después de las lluvias, dependiendo especialmente del aumento de la población de mosquitos.
Los reservorios naturales de estos virus son mamíferos, aves , reptiles silvestres, y algunos animales domésticos, como equinos ; entre ellos los virus se transmiten por vía indirecta por picaduras de insectos hematófagos (vectores). La excepción la constituye el virus dengue, cuyo reservorio principal es el hombre.
Existen cientos de arbovirus, pero sólo unos pocos se asocian a enfermedad en los humanos, donde la infección es habitualmente inaparente o se manifiesta por un cuadro inespecífico tipo gripe suave; sin embargo, algunos virus pueden producir enfermedades graves.
El virus habitualmente se mantiene en un hospedero vertebrado, que con frecuencia tiene viremia persistente, de modo que puede actuar como un reservorio a largo plazo. En muchos casos el hospedero reservorio tiene una infección inaparente. Si el reservorio vertebrado es migratorio, influirá en la duración de las infecciones de una localidad particular. En ocasiones , si el virus es transmitido de un animal a otro diferente a su hospedero normal , la viremia es lenta o transitoria y hay pocas probabilidades de que el animal infectado transmita suficiente virus a un artrópodo flebótomo para establecer una infección y se considera que el animal es el huésped último (o huésped incidental final). El humano es un huésped incidental final en muchas enfermedades por arbovirus; las excepciones incluyen la fiebre amarilla y la fiebre del dengue. Los artrópodos más importantes son insectos he~atófagos tales como mosquitos, zancudos y garrapatas. En el artrópodo, el virus se multiplica y llega a sus glándulas salivales para ser inoculado nuevamente al picar a otro hospedero susceptible. La infestación del insecto es generalmente de por vida, e incluso puede persistir en diferentes generaciones por transmisión transovárica. Los arbovirus son de distribución mundial, con mayor prevalencia en zonas tropicales y subtropicales. La incidencia de
Por lo general los arbovirus son zoonóticos, por su reservorio en vertebrados , de los cuales los humanos son hospederos terminales accidentales dentro de su ciclo de transmisión. El hombre se inserta en el ciclo natural hospedero-insecto al entrar en zonas de prevalencia del virus y ser picado por un insecto infectado; el hombre no juega un papel importante en la mantención ni transmisión del virus, con excepción de los virus dengue y fiebre amarilla en los ciclos urbanos, donde el artrópodo se infecta al succionar sangre de un humano en etapa virémica. Luego de la entrada del virus por la picada del insecto, se replica en células endoteliales y macrófagos/ monocitos. Esto provoca síntomas inespecíficos propios de un cuadro gripal , tal vez debido a que estos virus ARN son buenos inductores de interferón . Habitualmente la infección se detiene, pero puede originarse una viremia secundaria de mayor magnitud que cause localizaciones en órganos o tejidos blanco tales como cerebro, células endoteliales o hígado. El órgano afectado depende del tropismo del arbovirus. El acceso al cerebro tiende a ser a través de la infección de células endoteliales en los vasos sanguíneos que irrigan el cerebro. Los arbovirus ·que infectan al hombre pertenecen a cuatro familias virales: Togaviridae, Flaviviridae, Bunyaviridae y Reoviridae. Los flavivirus son los de mayor importancia clínica,
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VIROLOGÍA CLÍNICA
especialmente el virus dengue. Los principales virus pertenecientes a estas familias y sus características virológicas se resumen en la Tabla 19-1 . Los arbovirus causan una variedad de cuadros clínicos, además de infecciones subclínicas, que se resumen en tres grupos de síndromes: síndrome febril, asociado o no a exantema y compromiso articular, infecciones del sistema nervioso central (SNC) y fiebres hemorrágicas.
Algunos virus, como el dengue y la fiebre amarilla, pueden producir manifestaciones clínicas en más de una categoría. Las manifestaciones clínicas están determinadas por la localización y grado de multiplicación del virus en los distintos tejidos. Los agentes causales de los distintos síndromes clínicos y su distribución geográfica se muestran en la Tabla 19-2. El síndrome febril, asociado o no a exantema y compromiso articular suele ser una enfermedad de curso benigno, aun-
Tabla 19-1. Principales arbovirus patógenos para el hombre
Familia
Género
Principales virus
Togaviridae
Alphavirus
Bosque Semliki, Chikungunya, encefalitis equina Virus RNA, hebra única, polaridad positiva, 11-12 venezolana, encefalitis equina del este, encefalitis equina kb, esférico. 70 nm de diámetro. Con envoltura. del oeste, Maya ro, O'Nyong-nyong, Río Ross, Sindbis Alrededor de 30 especies
Flaviviridae
Flavivirus
Dengue, encefalitis japonesa, encefalitis transmitida por garrapatas, encefalitis del valle Murray, encefalitis de San Luis, fiebre amarilla, fiebre hemorrágica de Omsk, fiebre del bosque Kyasanur, Rocío, West Nile
Virus RNA hebra única, polaridad positiva, 11 kb, esférico. 40-60 nm. Con envoltura. Aproximadamente 70 especies
Bunyaviridae
Orthobunyavirus
Encefalitis California, La Cross, Oropuche,
Nairovirus
Fiebre hemorrágica de Crimea-Congo
Phlebovirus
Fiebre del valle Rift, fiebre Sandfly
Virus RNA, hebra única con polaridad negativa o bipolar, 11-19 kb, esférico. 80-120 nm de diámetro. Con envoltura. Más de 250 especies
Coltivirus
Fiebre por garrapatas de Colorado
Reoviridae
Tabla 19-2. Síndromes clínicos producidos por los principales arbovirus, vectores
Características virológicas
RNA doble hebra, 16-27 kb, esférico. 60-80 nm de diámetro. Sin envoltura. Alrededor de 15 especies
y zonas geográficas afectadas
Síndrome clínico
Virus
Distribución geográfica
Vector
Síndrome febril, exantema, artritis
O'Nyong-nyong
África
Mosquito
Chikungunya
África este, India, SEA
Mosquito
Río Ross
Sudente asiático (SEA), Australia, Oceanía
Mosquito
Compromiso SNC
Fiebres hemorrágicas
Dengue
Trópicos
Mosquito
Sandfly fever
Sur Italia
Mosca de la arena
Orbiviruses
EE.UU. noroeste
Garrapatas
Colorado tick fever
Europa del este
Garrapatas
Kemerovo
Europa del este
Garrapatas~
Encefalitis equina venezolana, encefalitis equina del este y encefalitis equina del oeste
EE.UU., Latinoamérica
Mosquito
Encefalitis japonesa
SEA, India
Mosquito
Encefalitis St. Louis
América
Mosquito
Encefalitis valle Murray
Australia
Mosquito
California y La Cross
EE.UU.
Mosquito
Fiebre por garrapatas de Colorado
EE.UU.
Garrapatas
Fiebre por garrapatas de Colorado
Europa del este
Garrapatas
Kemerovo
Europa del este
Garrapatas
Fiebre amarilla
África y Sudamérica tropical
Mosquito
Dengue
Trópicos
Mosquito
Chikungunya
India, SEA
Mosquito
Crimea-congo
Crimea, África, Pakistán, lraq
Garrapatas
Val le Rift
258
Mosquito
C APÍTULO
POR ARTRÓPODOS (ARBOVIRUS)
El virus de la fiebre amarilla pertenece a la familia Flaviviridae (del latín tlavus, amarillo). Muchos de los miembros de esta familia son transmitidos por vectores artrópodos, es decir, que se conocen con el término genérico de arbovirus.
que muy sintomática. El compromiso articular puede ir desde dolor articular hasta manifestaciones graves como artritis y miositis, pudiendo ser invalidante para el paciente. La infección del sistema nervioso central, por el contrario, produce con alta frecuencia compromiso grave, con secuelas neurológicas y muerte en algunos casos. El compromiso del SNC puede circunscribirse sólo a las meninges produciendo meningitis, o afectar el parénquima cerebral constituyendo una encefalitis. El compromiso del SNC suele estar precedido por un cuadro febril inespecífico en que las manifestaciones neurológicas aparecen en un lapso de días.
PROPIEDADES El virus de la fiebre amarilla pertenece a la familia Flaviviridae, la cual incluye tres géneros: los Pestivirus, entre los que se encuentran virus de importancia en la ganadería, como el virus de la diarrea bovina; los Hepacivirus, cuyo único miembro es el virus de la hepatitis C, y los Flavivirus, que consta de más de ochenta miembros. Muchos de los flavivirus son patógenos para el hombre, como el virus de la fiebre amarilla, el virus del dengue, el virus del West Nile, el virus de la encefalitis japonesa y el virus de la encefalitis transmitida por garrapatas. La mayoría de ellos causa enfermedades severas con patologías complejas (Figura 19-1 ).
La fiebre hemorrágica producida por los arbovirus son cuadros graves, donde las hemorragias son precedidas por fiebre. Tienen alta mortalidad , de alrededor del 20% al 50%. La hemorragia, que puede ocurrir en cualquier lugar, es más frecuentemente del tracto gastrointestinal. Se acompaña de trombocitopenia y de coagulación intravascular diseminada. El diagnóstico se confirma con pruebas de ELISA o PCR en laboratorios que según los casos -pues a veces representan enfermedades emergentes- pueden requerir nivel de bioseguridad IV.
El virión de la fiebre amarilla es esférico, pequeño, con un diámetro de aproximadamente 50 nm y está constituido de 180 copias de la proteína de la envoltura, de la proteína E y de la proteína de la membrana M. La envoltura viral cubre a la nucleocápsula icosaédrica, que está formada por la proteína de la cápsula C asociada con el ARN genómico viral.
En este capítulo se describen las infecciones por arbovirus que causan más impacto en salud pública: la fiebre amarilla, el dengue y el West Nile.
El material genético del virus de la fiebre amarilla es una molécula de ARN de 10.862 nucleótidos, de cadena sencilla y polaridad positiva, es decir, que tiene la misma secuencia que el ARN mensajero (ARNm). En su extremo 5' contiene una estructura "cap" tipo 1 (m 7GpppAmpN 2), lo que le permite traducirse de manera similar a como lo hacen los ARNm celulares, pero carece de la secuencia de poli (A) en el extremo 3', característica de los ARNm celulares. El ARN viral tiene un solo codón de inicio y uno de terminación de la traducción , por tanto codifica para una poliproteína (3.411 aa), que se procesa co-y postraduccionalmente por proteasas virales y celulares en tres proteínas estructurales (C, el precursor de la proteína~. prM y
FIEBRE AMARILLA Rosa María del Ángel Juan E. Ludert Jorge Reyes
El virus de la fiebre amarilla, aislado en 1927, fue el primero de los virus humanos descubiertos. Durante los siglos xv111, x1x y hasta principios del siglo xx, las epidemias de fiebre amarilla azotaron frecuentemente Norteamérica y el Caribe.
~
19 - V iRUS TRANSMITIDOS
DEN2 DENl
1 1
DEN3 DEN4
-
Virus transmitidos por mosquitos
SLE
y
WNV
JEV YFV TBE
50
60
70
80
90
J
Virus transmitido por garrapatas
100
Porcentaje de aminoácidos (proteína E) Figura 19· 1. Relación filogenética entre distintos miembros del género Flavivirus basada en la secuencia de aminoácidos de la proteína E. DEN, virus dengue; SLE, virus de la encefalitis de Sa n Luis; WNV, vi ru s del West Nile; JEV, virus de la encefatitis japonesa; YFV, vi rus de la fi ebre amarilla; TBE, virus de la encefal itis transmitida por garrapatas.
259
VIROLOGÍA CLÍNICA
E) y siete proteínas no estructurales (NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B y NS5). Las proteínas no estructurales son responsables de varias actividades enzimáticas necesarias para la replicación de virus, incluyendo la actividad de ARN polimerasa dependiente de ARN (NS5), la actividad de helicasa y de proteasa (NS3), que juntas forman la replicasa viral (Figura 19-1 ). El virus de la fiebre amarilla se une, a través de la proteína E, a la superficie de la célula huésped usando receptores hasta ahora no definidos. La unión del virión al receptor inicia la entrada viral, la cual ocurre a través de endocitosis mediada por receptores, en donde el bajo pH presente en las vesículas endocíticas induce la fusión entre la membrana viral y la endosomal, liberando al ARN viral al citoplasma celular. El ARN es traducido en ribosomas unidos al retículo endoplásmico. Una vez que se han sintetizado suficientes proteínas virales, se inicia la replicación, durante la cual el ARN de polaridad positiva se copia a ARN de polaridad negativa, que a su vez se usan como moldes para sintetizar nuevas cadenas de polaridad positiva. El ARN de polaridad positiva se ensambla con las proteínas estructurales para la formación de nuevos virus, los cuales viajan al aparato de Golgi, en donde las proteínas de la envoltura se glicosilan. Una vez glicosilados, los virus son liberados al exterior en vesículas a través de la vía exocítica. Durante este proceso, la furina procesa la proteína prM en M, induciendo la maduración del virión.
PATOGENIA E INMUNIDAD Aunque la fisiopatogenia de la fiebre amarilla comparte características con otras infecciones virales hemorrágicas o que cursan con hepatitis, la lesión hepática y los daños concurrentes en el riñón son patológicamente distintos. El riñón , hígado y miocardio se dañan directamente por la replicación viral; además , las lesiones hemorrágicas en otros órganos completan el cuadro que explica la fisiopatogenia de una infección que causa falla multiorgánica. La mayor parte de las lesiones celulares ocurre durante el período de intoxicación, cuando la viremia está ausente y aún están generándose los anticuerpos específicos. A diferencia de la hepatitis viral, la lesión hepática en la fiebre amarilla se debe a apoptosis y no está asociada a una respuesta inflamatoria importante. Existen cuatro características histopatológicas centrales: degeneración eosinófila de hepatocitos y células de Kupffer, principalmente en la región mesozonal; ausencia de inflamación; depósitos grasos microvesiculares y retención de una estructura reticular con el retorno a la histología normal en sobrevivientes. Aunque hasta el 80% de los hepatocitos puede ser destruido, el hígado de los sobrevivientes cura sin fibrosis posnecrótica. La fisiopatología de la lesión renal no está clara. Inicialmente, hay isquemia renal probablemente causada por la liberación local de TNF-a, además de otras citoquinas proinflamatorias. Al progresar la lesión, la replicación viral causa una glomerulonefritis que puede evolucionar a insuficiencia renal aguda, con una oliguria desproporcionada en relación a la hipovolemia. La insuficieñcia hepática puede complicar la evolución con un síndrome hepatorrenal. Antes de morir el paciente, la oliguria se acompaña de proteinuria, retención importante de azoados, acidosis metabólica, acidosis tubular renal, hiperpotasemia y necrosis tubular.
La coagulopatía es el resultado de una síntesis disminuida de factores de coagulación por la lesión hepática y de la coagulación vascular diseminada (CVD), que consiste en un consumo acelerado de factores de coagulación y plaquetas. La base de la CVD es una generación excesiva y no regulada de trombina que resulta en el consumo de factores como fibrinógeno y factor VIII. Además, la trombina induce activación plaquetaria con agregación al endotelio, iniciando coagulación y fibrinólisis. Por consiguiente, la causa de la hemorragia en la infección es la disminución de factores de coagulación y plaquetopenia. No se sabe mucho de la respuesta inmune contra el virus de la fiebre amarilla durante la infección natural. La infección genera la producción de anticuerpos y de células citotóxicas específicas. La participación de los linfocitos T citotóxicos (CD8+) es necesaria para la destrucción de las células infectadas y para la resolución de la infección. Se han identificado varios epítopes para linfocitos CD8+ en la proteína no estructural NS3 . Por otra parte, en ratones se ha observado que la resistencia a la infección por el virus depende de la presencia de linfocitos T cooperadores (CD4+). La respuesta inmune de tipo humoral es necesaria para la protección contra reinfecciones . La proteína E juega un papel determinante en la inducción de la respuesta inmune de tipo humoral y los anticuerpos dirigidos contra la proteína E son neutralizantes y protectores. Los anticuerpos anti-NS1 también muestran actividad protectora contra la enfermedad. Un aspecto intrigante de la patogénesis de la fiebre amarilla es que no se sabe hasta qué punto la respuesta inmune de tipo celular contribuye al daño tisular que se observa durante la enfermedad.
EPIDEMIOLOGÍA El rango geográfico del virus de la fiebre amarilla son las regiones tropicales y subtropicales de América del Sur y de África. Estudios de epidemiología molecular sugieren que el virus fue introducido en las Américas desde África durante el comercio de esclavos. En la actualidad el virus existe en la naturaleza principalmente en su ciclo selvático, que incluye como huéspedes vertebrados primates no humanos y como vectores e~pecies de mosquitos selváticos. Sin embargo, siguen existiendo brotes urbanos de fiebre amarilla principalmente en África, y se siguen registrando casos esporádicos en las Américas. El virus de la fiebre amarilla es una zoonosis y la infección esporádica de humanos ocurre tangencialmente cuando estos se exponen a vectores selváticos infectados. En su ciclo urbano, el vector del virus de la fiebre amarilla es el mosquito Aedes aegypti. En los mosquitos ocurre transmisión vertical del virus, por lo cual se considera posible la permanencia del virus en la naturaleza en ausencia de huéspedes vertebrados (Figura 19 ~ 2).
AsPECTos cLíNicos La infección por el virus de la fiebre amarilla a menudo cursa de manera asintomática o abortiva con un síndrome tipo resfriado. Después de un período de incubación de tres a seis días, entre el 20% y el 50% de los infectados desarrolla síntomas. El inicio
C APÍTULO
1.
TRANSMITI DOS POR ARTRÓPODOS (ARBOVIRUS)
A. aegypti
Mosquito
Mamífero
19 - VI RUS
Mamífero
Humano
Humano
•
•
Mosquito
A. aegypti
Ciclo selvático
Ciclo urbano
Figura 19-2. Ciclos de transmisión del virus de la fiebre amarilla. Los mamíferos involucrados en el ciclo selvático son principa lmente primates no humanos y como vectores se han señalado varias especies de mosq uitos selváticos. El ciclo urba no del virus de la fi ebre amari lla es ig ual que el ciclo del virus dengue. La línea punteada indica transmi sión ve rti ca l.
es abrupto, con fiebre, escalofríos y cefalea. Afortunadamente, el 75% de las infecciones es autolimitada (abortiva); sin embargo, el 25% restante evoluciona a un síndrome potencialmente fatal. Tal variabilidad en la respuesta se ha atribuido a diferencias en la patogenicidad de las cepas virales y a factores relacionados con la respuesta inmune del hospedero. Clínicamente se han descrito tres etapas: infección, remisión y etapa de intoxicación. El primer período clínico dura de tres a seis días y se caracteriza por viremia con altos títulos virales. La respuesta fisiopatológica es fiebre de 39 oc o más, malestar, cefalea, mialgia, artralgia, lumbalgia, náusea, vómito y dolor abdominal. A la exploración física, el paciente se encuentra congestivo y con disociación entre la frecuencia cardíaca y la fiebre (signo de Faget). Los exámenes de laboratorio muestran leucopenia (1 ,52,5 x 103/mL) con neutropenia relativa y proteinuria. Sigue a esta fase un período de remisión , en donde el cuadro clínico mejora y la viremia disminuye; sin embargo, la vigilancia es fundamental, porque la progresión al siguiente estadio clínico puede darse en 48 horas. Aproximadamente una de cada siete personas infectadas llega a la fase de intoxicación con fiebre hemorrágica de moderada a severa, y disfunción de múltiples órganos, en especial hígado, riñón y corazón. La mortalidad de esta etapa es de hasta el70%. Comúnmente, la fiebre regresa con bradicardia relativa, dolor abdominal epigástrico, vómito, ictericia, hemorragia digestiva ("vómito negro" y melena), epistaxis, metrorragia y de los sitios de punción. Los niveles de transaminasas hepáticas (AST y ALT de hasta 2.700 y 600 U/dL), así como de bilirrubina (entre 5-10 mg/dL) , son pronósticos. Las manifestaciones hemorrágicas pueden evolucionar a coagulopatía por consumo (coagulación vascular diseminada).
DIAGNÓSTICO El diagnóstico de la fiebre amarilla en situaciones de no epidemia se hace por la combinación del estudio clínico , síntomas, análisis de laboratorio y la historia del paciente de vivir o haber visitado zonas de riesgo. Sin embargo, durante la fase temprana, la fiebre amarilla es clínicamente difícil de distinguir de otras enfermedades virales, bacterianas o parasitarias como el dengue, la leptospirosis o la malaria. El diagnóstico confirmatorio de laboratorio se hace por detección de lgM específica en suero. En autopsias se emplean técnicas moleculares o inmunológicas para la detección del genoma viral o antígenos virales en muestras de hígado.
PREVENCIÓN La vacuna contra la fiebre amarilla consiste en una cepa atenuada del virus y es una de las medidas más eficaces para el control de brotes epidémicos. Actualmente, la cepa 17D es la única que se usa para vacunación. De ella existen dos subclases , la 17D-204 y la 17DD, que difieren en el número de pases y su calidad. Ambas son producidas en huevos embrionados (contraindicadas en alérgicos al huevo) y cumplen con los estándares de calidad de la OMS en cuanto a seguridad y potencia. La vacuna 17D es una mezcla heterogénea de subpoblaciones virales, por tanto, el lote de la vacuna puede relacionarse a efectos adversos o disminución en la eficiencia. Actualmente, la capacidad de producción mundial es de 55 millones de dosis, que no es suficiente en casos de necesidad de vacunación masiva.
E;n etapas posteriores de la infección es común la miocarditis y las alteraciones neurológicas. Finalmente, el estado de choque irreversible causa la muerte del paciente.
La dosis vacunal contiene 105 PFU en 0,5 mL y se administra en una sola dosis de manera subcutánea. Debido a que la vacuna no contiene conservadores y a la pérdida de potencia una vez reconstituida, se desecha después de 4 horas. Está contraindicado vacunar a menores de un año de edad.
Las personas que se recobran de la fiebre amarilla quedan sin secuelas y adquieren inmunidad de por vida contra este agente.
Luego de la administración sigue una viremia transitoria de poca intensidad (1 02 PFU/mL) que no es suficiente para infectar 261
V iROLOGÍA CLÍNICA
mosquitos vectores. Más del95% de los vacunados desarrolla anticuerpos neutralizantes entre diez y catorce días postinmunización. Dichos anticuerpos correlacionan con inmunidad y es probable que dure de por vida; sin embargo, la validez del certificado para viajes internacionales sólo dura diez años. Las reacciones adversas a la vacuna son leves y comprenden principalmente cefalea, mialgia y fiebre de bajo grado. Existen reportes de enfermedad viscerotrópica asociada a la vacuna, un síndrome de falla orgánica múltiple potencialmente fatal que patológica y clínicamente asemeja a la fiebre amarilla clásica. Se ha reportado internacionalmente un total de 29 casos. El único factor de riesgo para la toma de decisión es la edad mayor a sesenta años. El hecho de que la fiebre amarilla pueda ser letal, hace de la vacunación una opción válida.
DENGUE Rosa María del Ángel Juan E. Ludert Jorge Reyes
La primera epidemia reportada de dengue ocurrió en 17791780 en Asia, África y América del Norte. La aparición simultánea en los tres continentes indica que los virus y su mosquito vector tienen una distribución tropical y subtropical. El lento movimiento del virus y del vector hizo que se presentaran brotes esporádicos de la enfermedad y sólo en su forma benig na, que es la fiebre por dengue. Sin embargo, después de la segunda guerra mundial, el virus se diseminó, y comenzó a presentarse más de un serotipo del virus en una misma población, lo que aumentó el número de casos de dengue clásico y produjo formas más severas de la enfermedad, como el dengue hemorrágico y el síndrome de choque, los cuales pueden llevar al paciente a la muerte.
PROPIEDADES El virus del dengue es miembro de la familia Flavívírídae y del género Flavívírus. Se reconocen cuatro serotipos del virus dengue (DEN-1, DEN-2, DEN-3 y DEN-4) y dentro de cada serotipo varios genotipos. Morfológicamente, el virus del dengue es una partícula esférica, de aproximadamente 50 nm de diámetro, que contiene una nucleocápsula de 30 nm constituida por el genoma viral de ARN y una cápsula icosaédrica formada por la proteína básica C. La nucleocápsula está rodeada por una envoltura lipídica que contiene dos proteínas, la proteína E (de la envoltura) y la proteína M (de membrana). La glicoproteína E contiene lamayoría de los determinantes antigénicos del virus y es indispensable en la entrada viral, pues es la proteína de unión del virus a la célula. La proteína M es producida por el procesamiento proteo lítico de su precursora, la proteína prM, durante la maduración de la partícula viral. El genoma de dengue es un ARN de cadena sencilla, de aproximadamente 11 kb, de polaridad positiva. En su extremo 5' tiene una estructura cap tipo 1 (m 7GpppAmpN 2 ,), que le permite traducirse como lo hacen los ARNm celulares; sin embargo, en su extremo 3' carece de la cola de poli (A), característica de los ARNm eucariotas. En lugar de poli (A), el dengue tiene una estructura de tallo y burbuja estable y conservada entre los distintos miembros de los flavivirus. En el extremo 5' del genoma viral la región no traducida (RNT) está constituida por aproximadamente cien bases, mientras que en el extremo 3' la RNT comprende aproximadamente cuatrocientos nucleótidos. Como todos los virus de cadena positiva, el ARN genómico de dengue es infeccioso, esto es, la transfección del ARN permite la producción de virus (Figura 19-3). Dado que el genoma viral tiene un sólo sitio de inicio y uno de terminación de la traducción, da origen a una poliproteína
A
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Figura 19-3. Genoma y estructura del virus dengue A y B. A. El genoma del virus dengue, formado por ARN de cadena sencilla y polaridad positiva, contiene en el extremo S' una cap tipo 1 y una región no traducida (RNT) de~ 100 bases y en el extremo 3'una RNT de~ 350 bases. B. El genoma viral codifica hacia el extremo S' para las tres proteínas estructurales C, prM y E, y hacia el extremo 3' para las siete proteínas no estructurales NS 1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B y NSS. Las proteínas son sintetizadas como una poli proteína asociada al retículo endoplasmático rugoso que luego es procesada por proteasas vira les y celulares (flechas) para generar las proteínas maduras, algunas de las cua les (M, E, NS2A, NS2B, NS4A, NS4B) poseen dominios que las mantienen asociadas a membranas.
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C APÍTULO
que es procesada co-y postraduccionalmente, para dar origen a diez proteínas virales maduras. Hacia el extremo amino se encuentran codificadas las proteínas estructurales C, prM y E, seguidas por las proteínas no estructurales NS1, NS2A, NS2B, NS3, NS4A, NS4B y NS5. La enzima proteolítica peptidasa -señal proveniente de la célula huésped- es responsable del corte entre C y prM, entre prM y E, entre E y NS1 y cerca del extremo carboxilo de NS4A, mientras.que la serin-proteasa viral es responsable del corte entre NS2A y NS2B, NS2B y NS3, NS3 y NS4A, NS4A y NS4B, y NS4B y NS5. La enzima responsable del corte entre NS1 y NS2A no se conoce. El primer paso en la infección por dengue es la unión del virión a su receptor presente en la superficie de la célula blanco. Se han descrito diversas moléculas en la superficie de macrófagos, células dendríticas y líneas celulares de hepatocitos que al parecer funcionan como receptores y correceptores para la entrada viral. Entre ellas se señalan a la lectina DC-SIGN , al heparán sulfato y a las proteínas de estrés Grp 78, Hsp 70 y Hsp90, entre otras. Esta interacción favorece la entrada del virión por endocitosis mediada por receptores. El pH bajo de las vesículas endocíticas induce la fusión de la membrana viral con la membrana endosomal, liberando el genoma viral al citoplasma celular. El ARN viral se traduce en los ribosomas adosados al retículo endoplásmico rugoso. La traducción del genoma viral permite la síntesis, entre otras, de las proteínas no estructurales NS1, NS3, NS4B y NS5, las cuales pasan a formar parte del complejo de replicación viral. La replicación viral ocurre en dos pasos. Primero, el ARN de polaridad positiva es copiado a un ARN de polaridad negativa, el cual a su vez sirve de molde para la síntesis de múltiples cadenas de ARN de polaridad positiva, las cuales podrán ser usadas para nuevas rondas de traducción , para ser molde de síntesis de ARN de polaridad negativa, o para asociarse con las proteínas estructurales C, E y M y formar la progenie viral. Durante la infección por dengue existe una gran proliferación de membranas internas provenientes del retículo endoplásmico, en las cuales se traduce, replica y se ensambla el virus. Una vez formadas las partículas virales, viajan al aparato de Golgi, en donde se glicosilan para finalmente viajar en vesículas de secreción al exterior de la célula. Durante este último proceso, la furina, presente en las vesículas de secreción , lleva a cabo el último paso en la morfogénesis viral, que consiste en procesar a prM en M.
PATOGENIA E INMUNIDAD La patogénesis del dengue hemorrágico y del síndrome de choque por dengue son controvertidas. Dos teorías , no excluyentes, explican los cambios patogénicos del dengue hemorrágico y del síndrome de ·choque. La más comúnmente aceptada se conoce como hipótesis de la infección secundaria o de la entrada incrementada (ADE). Esta teoría propone que el paciente que sufre de una infección secundaria con cm serotipo heterólogo posee un riesgo aumentado de desarrollar dengue hemorrágico en relación a aquellas personas que sufren una primera infección. Los anticuerpos heterólogos formados durante una infección previa y en concentraciones que no neutralizan al virus
19 -
VI RUS TRANSMITIDOS POR ARTRÓPODOS (ARBOVIRUS)
responsable de la infección, son responsables de una entrada incrementada en células que presentan el receptor de inmunoglobulinas Fe en la superficie. La infección de estas células desencadena la liberación aberrante de citoquinas ("tormenta de citoquinas") y de factores vasoactivos, que en caso de no tomarse las medidas correctivas, incrementan la permeabilidad vascular en la microvasculatura, la fuga plasmática, la hipovolemia, el estado de choque y producen la muerte. La otra hipótesis asume que el virus dengue, como todos los virus que infectan células animales, varía y muta genéticamente cuando se mueve entre hospederos -el mosquito vector y el humano- y que durante estos pasajes el virus adquiere un potencial patogénico mayor. Aunque estas mutaciones son aleatorias, otorgan una ventaja evolutiva al promover una selección natural de virus con alta capacidad replicativa y en consecuencia, una mayor viremia, patogenicidad, transmisibilidad y potencial epidémico. Existe evidencia epidemiológica y de laboratorio que apoya ambas hipótesis, pero estas no son excluyentes. Mientras el fenómeno de entrada incrementada puede explicar los cambios fisiopatológicos que ocurren en dengue hemorrágico y el síndrome de choque, sólo ciertas cepas virales pueden tomar ventaja de este fenómeno dentro de un brote epidémico.
EPIDEMIOLOGÍA Hoy se considera al dengue como la enfermedad transmitida por artrópodos de mayor impacto en salud pública. El virus dengue .se transmite de manera endémica en más de cien países en el mundo, ubicados en las regiones subtropicales y tropicales de todo el planeta, y se estima que más de 2.500 millones de personas viven en áreas de riesgo (Figura 19-4). El dengue afecta alrededor de 100 millones de personas y causa cerca de medio millón de casos de dengue hemorrágico cada año. Las formas severas de la enfermedad se asocian a tasas de mortalidad de hasta el 5%, especialmente en niños.El dengue es transmitido por las hembras de varias especies de mosquitos del género Aedes . El ciclo urbano del dengue se mantiene gracias a su principal vector, el mosquito Aedes aegypti (también conocido como Stegomyia aegyptt), que posee hábitos domésticos y peridomésticos y es de actividad principalmente diurna. A diferencia de lo que ocurre con la fiebre amarilla, poco se conoce del ciclo selvático del dengue. Existen reportes de infección con dengue en murciélagos, marsupiales y roedores, pero se ignora si estas especies selváticas son reservorios del virus. Sin embargo, los mosquitos hembra infectados son
capaces de transmitir el virus de manera vertical a sus huevos, por lo cual se presume que no es necesaria la presencia de huéspedes vertebrados para el mantenimiento del virus en la naturaleza. Además, los huevos infectados permiten la sobrevivencia del virus durante períodos prolongados de sequía. La incidencia del dengue ha aumentado de manera abrupta a partir de la década de los cincuenta, en parte debido a la expansión del área geográfica de sus vectores. Por ejemplo, la rein~e~ción del continente americano con A. aegypti a finales de la década de los ochenta, trajo como consecuencia un aumento en el número de casos registrados en el continente
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V iROLOGÍA CLÍN ICA
•
Países/ áreas con riesgo de transmisión
Fi~ura 19-4. Países endém icos o con actividad epidémica para dengue. Las zonas afectadas por dengue se ampliaron a fines de los años setenta debido a la expansión del hab1tat del pnnc1pal vector para el wus dengue, el mosquito Aedes aegypti.
y la cocirculación de varios serotipos. De hecho, en muchos países actualmente cocirculan de manera endémica los cuatro serotipos de dengue. La densidad de vectores por vivienda se considera una variable de riesgo para adquirir la enfermedad . Análisis filogenéticos basados en secuencias del gen de la proteína E del virus o de secuencias de genomas completos han establecido la existencia de genotipos dentro de cada uno de los cuatro serotipos de dengue. Estos genotipos guardan relación con el origen geográfico de las cepas. Los estudios de epidemiología molecular han rastreado el origen y la dispersión de las cepas causantes de epidemias. La importancia clínica de las variantes genéticas del virus dengue es objeto de controversia, pero existe evidencia epidemiológica y experimental que indica que los genotipos pueden variar en virulencia y en su potencial para causar las formas más severas de la enfermedad.
ASPECTOS CLÍNICOS La mayor parte de las infecciones causadas por el virus dengue, a juzgar por la seropositividad de una población, es asin tomática. Existen dos formas clínicas para el dengue, la fiebre clásica por dengue y la fiebre hemorrágica por dengue/síndrome de choque por dengue. La fiebre clásica por dengue se caracteriza por su inicio súbito, cefalea de predominio frontal, el típico dolor retrorbitario, náuseas y vómito. La mialgia y artralgia pueden ser intensas y más pronunciadas en la espalda, lo que suele hacer familiar la denominación) "fiebre quebrantahuesos". Frecuentemente, hacia la resolución de la enfermedad aparece una erupción exantemática, maculopapular (Figura 19-5). Independientemente de lo incapacitante de los síntomas, el dengue clásico es una enfermedad autolimitada con recuperación ad integrum.
Dengue clásico
Fiebre hemorrágica / Síndrome de choque
--j
Choque
1 ! ---
Trombocitopenia
-
L __ _ _ _ _ : __ __
Petequis/ equimosis
-
-
>
>
L_--~~--,-------------------------~
Erupción Fiebre
< < o
2
4
Cefalea 1mialgia Viremi a 6
8
10 Tiempo (días)
12
14
16
18
Figura 19-5. Síntomas clínicos y hallazgos de laboratorio durante la infección por el virus dengue y sus posibles comp licaciones, fiebre hemorrágica y sín drome de choque po r dengu~ .
--·264
CAPÍTULO
Las complicaciones de la infección por dengue -fiebre hemorrágica y su complicación , el choque por dengue- se influencian por dos factores, infecciones secundarias y la edad. Así, estas complicaciones se presentan en aproximadamente el O,17% y el 0,007%, respectivamente, en infecciones primarias, y en el 2% y el 1 ,1% cuando el paciente posee una infección por un serotipo diferente del presente (infección secundaria). Dichas complicaciones son raras en pacientes menores de quince años de edad. La presentación clínica es bifásica y en la primera fase recuerda a la fiebre clásica por dengue. Cuando el paciente comienza a mejorar y la fiebre a ceder, sobreviene un deterioro súbito manifestado por postración , hipotensión , colapso circulatorio y manifestaciones hemorrágicas, inicialmente petequiales y posteriormente francamente hemorrágicas, epistaxis , equimosis, metrorragia, sangrado de tubo digestivo y neumonía hemorrágica. Las complicaciones hemorrágicas pueden derivar en coagulopatías por consumo de factores de coagulación (CID). La clasificación clínica de la OMS es una referencia importante (Tabla 19-3) que puede adaptarse a las condiciones particulares del brote epidémico.
DIAGNÓSTICO El diagnóstico clínico de ambas formas de infección por dengue debe guiarse por un grado de sospecha acorde a la endemicidad de la región o a las condiciones del brote. El dolor muscular y la cefalea con dolor retroorbital sugieren la fiebre clásica, y en el caso del síndrome hemorrágico, la trombocitopenia, hemoconcentración y los signos moderados de una coagulopatía por consumo sugieren el diagnóstico. De cual quier manera, el diagnóstico clínico es cuando más, fuertemente presuntivo. El laboratorio clínico inmunológico a menudo aporta resultados más certeros. La prueba serológica de inhibición de la hemaglutinación detecta anticuerpos desde los cuatro días del inicio de la sintomatología. El diagnóstico de la infección primaria es elemental , pero cuando se consideran las infecciones secundarias o cuando
19 - V iRUS TRANSMITIDOS
POR ARTRÓPODOS (ARBOVIRUS)
el paciente se encuentra en una región endémica de infección por otros flavivirus (virus de la fiebre amarrilla, el virus West Ni le, la encefalopatía por garrapatas, etc.), se complica la especificidad de la serología por la alta reactividad cruzada del suero. A menudo , ensayos tipo ELISA de captura específicos para lgM son de utilidad por la rapidez de los resultados. Como los niveles de lgM se mantienen por hasta tres meses , son también de utilidad retrospectiva. En las zonas de alta endemicidad también complejiza el diagnóstico. El estándar de oro de los ensayos serológicos es la neutralización por reducción de placas . Este ensayo es específico y altamente sensible, pero sólo se realiza en laboratorios especializados y su lectura toma entre cuatro y siete días. El aislamiento viral, ya sea en cultivo de líneas celulares de mosquito (C6/ 36, AP-61 o TRA-248) o directamente por inoculación intratorácica de mosquitos vectores, es una alternativa únicamente disponible en laboratorios altamente especializados y comúnmente se realiza sólo en estudios epidemiológicos o de investigación. Una alternativa valiosa, por tanto, es la amplificación de ciertas regiones del genoma viral por RT-PCR usando como muestra leucocitos de sangre periférica de pacientes infectados. Dicho ensayo detecta virus circulante (viremia) e identifica el serotipo infectante, pero es necesaria la recolección de sangre durante los primeros cinco o seis días del período febril. En la actualidad existen en el mercado dos ensayos de diagnóstico molecular comercial para dengue basados en la detección en suero de la forma soluble de proteína viral no estructural NS 1 . Esta prueba es altamente específica para dengue y permite el diagnóstico durante los primeros seis días después del inicio de la fiebre. No obstante, después del sexto día, los niveles de NS1 soluble en suero se reducen y es mejor emplear pruebas serológicas como detección de lgM o lgG (Figura 19-6) .
CONTROL: PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO Patología y patogénesis. Contrariamente a los criterios populares, la mortalidad derivada de las infecciones febriles hemorrágicas virales no está en relación directa con hemorragias copiosas, sino con un proceso patológico similar al choque
Tabla 19-3. Tratamiento y clasificación de la fiebre por dengue y la fiebre hemorrágica por dengue (FHD)
Grado
Síntomas
Signos clínicos
Tratamiento
Fiebre por dengue
Cefalea, dolor retroorbital, mia lgia
Fiebre (39-40 oc), exantema eritematoso que palidece a la digitopresión
Sintomático, evitar Al NE. Monitoreo clínico y de hematocrito y recuento plaq uetario
FHD grado 1
Igual a anterior
Hemoconce ntración (> 20o/o del hematocrito normal). Trombocitopenia (< 1OO,OOO/mm 3), prueba del torniquete positiva
Rehidratación oral. Monitoreo estricto de signos vitales, hematocrito y plaq uetas
FHD grado 11
Igual a anterior
Hemoconce ntración y trombocitope nia, sa ngrado espontá neo
Igual a anterior, además de pruebas de tipo y cruce sa nguíneos. Determin ar tiempo de protrombina (TP) y tiempo parcial de t romboplastina (TPTa)
FHD gr.ado
Ag itación, confusió n, letargia
Mayor hemoconcentración y trom bocitopenia, Igual a anterior, además solución isotónica (bo lo pul so rápido y débi l, presión de pul so 20 ml/ kg). Vigilar gasto urinari o (0,5-1 mUkg/h) dism inuida(< 20 mmHg), hipotensión
Sensorio deprimido, estupor, coma
Franco estado de choq ue
111
FH D grado IV
Cuidados intensivos
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VIROLOGÍA CLÍNICA
Temperatura
A
Viremia
B
NSl S
e
Antidengue IgM e IgG
D
TNF-a e INF-y
E
1 ~.
1/ .
~
c .... 1
¡
Figura 19-6. Curso evolutivo de la infección por el virus dengue y de la fiebre hemorrágica por dengue (FHD}. CL: células de Langerhans. NS 1 s: proteína NS 1 soluble. TNF: factor de necrosis tumoral. INF: interferón.
séptico , en donde un volumen intravascular insuficiente derivado de una vasodilatación generalizada lleva a disfunción intracelular y falla orgánica múltiple. Después de la inoculación por el mosquito vector, el virus replica en tejidos circundantes y ganglios linfáticos regionales para después diseminarse sistémicamente a un número mayor de tejidos y órganos a través de los vasos linfáticos y los monocitos de sangre periférica, incluyendo hígado, bazo, ganglios linfáticos, pulmones y endotelio. La interacción del virus con células del sistema inmune, especialmente macrófagos y células endoteliales, ya sea de manera directa o por mediadores como el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a), interferón gama (IFN-y) u otras interleuquinas, activa un proceso vasoactivo consistente con el síndrome de respuesta inflamatorio sistémico. A menudo las alteraciones en la hemostasia se deben a un incremento en la permeabilidad capilar y diátesis hemorrágica; la disfunción plaquetaria y el consumo en los factores de coagulación también pueden jugar un papel importante, especialmente en los estadios ter. minales del síndrome de choque por dengue.
Manejo de líquidos intravenosos. El manejo correcto de fluidos es un reto. La inestabilidad vascular del paciente dicta un manejo agresivo con líquidos intravenosos, lo cual puede prevenir la coagulación intravascular diseminada (CID). Sin embargo, la infusión irrestricta y sin monitoreo puede conducir a edema agudo pulmonar y a la formación de un tercer espacio. 266
Una opción adecuada en razón de la patogenia es el uso de cristaloides como la solución salina fisiológica (0,9% NaCI) o de Ringer lactato (solución de Hartmann) y de vasopresores. La meta es una presión venosa central de entre 8 y 12 mmHg o una presión arterial media de 65 mmHg. Aunque controversia!, la dopamina y la norepinefrina son los vasopresores de preferencia.
Productos sanguíneos. Aun en ausencia de sangrado externo evidente, puede haber sangrado interno, especialmente del tubo digestivo alto. Sin embargo, la transfusión de productos sanguíneos nunca debe ser empírica, sino que debe ceñirse a criterios clínicos y de laboratorio estrictamente definidos. Deben transfundirse glóbulos rojos para mantener el hematocrito en valores mayores al 30%, pero con precaución con la sobrecarga vascular. Cuando la evolución del estado hemorrágico es prolongada, la transfusión de concentrados plaquetarios (1-2 unidades/ 1O kg) se indica cuando los niveles de plaquetas se encuentran por debajo de 50 .000/ mL en ausencia de sangrado activo o por debajo de 10.000 mL cuando hay hemorragia. Asimismo , debe transfundirse plasma fresco congelado cuando en presencia de hemorragia los niveles de fibrinógeno se encuentren por debajo de 100 mg/dL La prevención y el control de la infección por el virus del dengue actualmente depende del control del mosquito vector, Aedes aegypti, dentro y alrededor de la casa, que es donde ocurre la transmisión. Dado que el insecticida es usualmente
C APÍTULO
de poco valor, a menos que se rocíe dentro del domicilio, el control larvario es una medida mucho más efectiva. La tarea principal es eliminar, limpiar o tratar químicamente cualquier contenedor de agua que pueda albergar el desarrollo larvario en el ambiente doméstico o peridoméstico. No existe ningún método efectivo para evitar la infección en viajeros a zonas endémicas. Es de utilidad recordar la conducta básica y el hábitat del vector y rociar los interiores con insecticida, usar un repelente que contenga dietiltoluamida (DEET) en la piel expuesta y ropa protectora o mosquiteros impregnados con este repelente. En la actualidad no existe una vacuna contra el dengue, pues su desarrollo se ha visto dificultado porque debe ser tetravalente, es decir, proteger contra los cuatro serotipos; ser efectiva en la población de nueve a doce meses de edad; crecer en cultivos celulares a grandes títulos para ser económica y conferir inmunidad de larga duración. Existen por lo menos seis candidatos a vacunas tetravalentes que se encuentran en la actualidad en ensayos clínicos en humanos. Todos ellos consisten en virus atenuados con resultados prometedores en primates no-humanos. Las estrategias empleadas para la atenuación de las cepas han sido el pase sucesivo de virus patogénicos en células ajenas al hospedero (Ej .: células de riñón de perro) , o bien la deleción de treinta nucleótidos en la región no traducida 3' del genoma viral. También se han generado cepas usando virus recombinantes, en donde los genes de las proteínas E del virus dengue se insertan en una plataforma _ proveniente de un virus atenuado relacionado (como el virus de la vacuna contra la fiebre amarilla 170), en sustitución del gen de la proteína E de este último. El virus quimérico resultante también es atenuado.
VIRUS WEST NILE Silvana Levis
El virus West Ni le (WN) tiene una amplia distribución en Europa, así como en las Américas , en donde emergió recientemente. La infección por virus WN está asociada a encefalitis én humanos y equinos, y a elevada mortalidad en aves. El virus WN fue aislado por primera vez en 1937 en Uganda. En 1957 se identificó en un brote ocurrido en Israel como el agente etiológico de casos humanos de encefalitis y meningitis, como también de casos equinos de encefalitis en Egipto y Francia en la década de los sesenta.
PROPIEDADES El virus WN es pertenece a la familia Flaviviridae y, al igual que otros miembros del género Flavivirus, es un virus envuelto, con un genoma de ARN de cadena simple y polaridad positiva, de -11 kb. El genoma es transcrito como una poliproteína simple que es procesada por proteasas en tres proteínas estructurales -proteína de la cápside (C) , de premembrana (prM) y una proteína E- y siete proteínas no estructurales. Al igual que otros flavivirus, posee una reactividad antigénica cruzada con otros miembros del mismo género.
19 - V IRUS TRANSMITIDOS
POR ARTRÓPODOS (ARBOVIRUS)
Los flavivirus se clasifican en complejos en base a reacciones de neutralización de sus virus. El virus WN integra el seracomplejo del virus de la encefalitis japonesa, que incluye otros virus también asociados a encefalitis en humanos, entre los que destaca el virus de la encefalitis de San Luis. La estrecha relación antigénica de los virus del complejo de la encefalitis japonesa exige pruebas especializadas (Ej .: test de neutralización) para diferenciar el flavivirus infectante.
EPIDEMIOLOGÍA El virus WN tiene una amplia distribución . Las aves domésticas y silvestres son los principales reservorios naturales del virus WN, y los mosquitos ornitofílicos de la especie Culex sus principales vectores. El hombre y los equinos constituyen hospederos terminales. Desde el aislamiento original del virus WN se han reportado brotes epidémicos esporádicos en diferentes países, destacándose los de Israel (1951-1954 y 1957), Francia (1962-1964) y Sudáfrica (197 4). Sin embargo , a partir de mediados de 1990 se observó un cambio epidemiológico en las infecciones por virus WN que incluyen un aumento en la frecuencia de los brotes en humanos y equinos (Rumania, 1996; Italia, 1998; Israel y los EE.UU. , 1999), y un aparente aumento en la gravedad de la enfermedad en humanos. En 1999 se reportó en Nueva York el primer brote de encefalitis por virus WN en el hemisferio occidental. Rápidamente, se diseminó a través de los EE.UU. , Canadá, México y gran parte de América Central y la cuencá del Caribe, según lo evidenciaron estudios serológicos realizados en humanos, equinos y aves residentes. En América del Sur solamente se han reportado evidencias serológicas de virus en equinos en Colombia y Venezuela, mientras que en Argentina el virus WN fue aislado de equinos naturalmente infectados, se confirmaron serológicamente diez casos humanos de encefalitis por virus WN y se detectaron anticuerpos para el virus WN en aves. Las cepas de virus WN se pueden dividir filogenéticamente· en linaje 1 y linaje 2. Se han aislado virus del linaje 1 en África, India, Europa, Medio Oriente y en Australia. Los virus WN del linaje 1 se asocian a encefalitis y una mayor virulencia en humanos y equinos. Sin embargo, la importancia de factores específicos del virus en la patogenia no es clara. Todas las cepas de virus WN aisladas en el continente americano -de humanos, equinos y aves en los EE.UU., de equinos en México y Argentina, y de aves en Puerto Rico- pertenecen al linaje l. . El genotipo de virus WN identificado en Nueva York en 1999 presentaba una elevada homología (99,8%) con el virus circulante en Israel durante las epidemias de 1997 a 2000, lo que sugiere que fue introducido en Norte América desde el Medio Oriente. En 2005 se reportaron mutaciones del genotipo NY99 en aislamientos virales obtenidos a partir de 2003 en Norte América, que resultan en el establecimiento de un nuevo genotipo dominante en los EE.UU . La secuenciación del genoma completo de dos cepas aisladas en Argentina mostró que carecen de dichas mutaciones, lo que es señal de una introducción simultánea o diferente a la de los EE.UU.
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VI ROLOGÍA CLÍNICA
AsPECTos cLíNicos El 80% de las infecciones por virus WN es asintomática, mientras que el 20% restante se presenta como una enfermedad febril caracterizada por un inicio de síntomas brusco, con fiebre, de cinco a seis días de duración. Los síntomas más frecuentes son malestar general, dolor de cabeza, dolor retroorbital y mialgias. Puede haber alteración gastrointestinal, dolor y congestión de garganta. El compromiso del sistema· nervioso central (SNC) en la infección por virus WN es poco frecuente(< 1%), y se presenta como encefalitis o meningitis, con diferente grado de severidad, que varía de formas clínicas leves hasta formas severas; la parálisis fláccida es una manifestación clínica de la infección grave por el virus WN. La tasa de letalidad en la enfermedad neruroinvasiva es de aproximadamente el1 0%. El daño neuronal es más prevalente en las neuronas de las astas anteriores de la médula espinal , aunque la infección en individuos inmunosuprimidos puede diseminarse a través del SNC . La mayor incidencia de la enfermedad meningoencefalítica severa se registra en pacientes adultos mayores de sesenta años.
Los ratones albinos lactantes de 24 a 72 horas de edad son susceptibles a la infección con virus WN, como también una gran variedad de líneas celulares de mamíferos (Ej.: VERO , BHK-21) y de mosquitos (Aedes aegypti, A. albopictus- C6/36-) en las que produce un efecto citopático. La identificación viral específica del aislamiento viral se realiza mediante inmunofluorescencia indirecta con el uso de anticuerpos monoclonales , o mediante RT-PCR. En humanos, el virus se ha aislado de muestras de autopsia, principalmente de cerebro, y de sangre de pacientes virémicos. El uso de RT-PCR anidada aumenta la sensibilidad de la detección de genoma viral en muestras de sangre de pacientes virémicos. Otros métodos diagnósticos son la (2) detección de anticuerpos lgM para virus WN en LCR mediante técnica de ELISA de captura, (3) la seroconversión (incremento 2 4 veces en el título) de anticuerpos neutralizantes para el virus WN en muestras pareadas de suero o LCR correspondientes al período agudo y la convalecencia de la enfermedad , y (4) la detección de lgG por ELISA y confirmación por NT en una única muestra de suero.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Existen cuatro criterios de confirmación de laboratorio de la infección por virus WN : (1) la detección del virus WN en muestras clínicas o de campo se realiza principalmente mediante aislamiento viral, por demostración de antígeno viral mediante inmunohistoquímica, o por detección de secuencias genómicas de virus WN en muestras de sangre, tejidos, LCR u otros fluidos corporales.
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TRATAMIENTO Y PREVENCIÓN No existe vacuna o tratamiento específico para la infección por v_irus WN en humanos. El manejo del paciente es principalmente de soporte. La principal medida de control para interrumpir la transmisión de virus WN es la reduccióF1 de la densidad de mosquitos mediante la eliminación o alteración de los criaderos de larvas.
C APÍTULO
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V iRUS TRANSMITIDOS POR ARTRÓPODOS (ARBOVIRUS)
HECHOS DESTACADOS
Fiebre amarilla • El virus de la fiebre amarilla existe en la naturaleza fundamentalmente confinado a su ciclo selvático; los ciclos urbanos han sido interrumpidos mediante campañas de vacunación. • La fiebre amarilla es una zoonosis. En su ciclo urbano, el vector del virus es el mosquito Aedes aegypti, en el cual existe transmisión vertical del virus, sin necesidad de pasar por un vertebrado. • El 20% al 50% de las infecciones son sintomáticas y el 25% de ellas puede desarrollar un cuadro potencialmente fatal .
• Son fundamentales las medidas de vigilancia y de control para este agente. La invasión de hábitats por parte de la población humana, así como el efecto del calentamiento global sobre las poblaciones de vectores, son factores de riesgo para la emergencia y reemergencia de los arbovirus. • Se dispone de una vacuna por virus atenuado que otorga inmunidad por al menos diez años.
Dengue • El dengue es la enfermedad transmitida por artrópodos de mayor impacto en salud pública mundial. • El dengue es transmitido de manera endémica en más de cien países de las regiones subtropicales y tropicales del planeta. • Existen dos formas clínicas: fiebre clásica por dengue y fiebre hemorrágica/síndrome de choque por dengue. La fiebre clásica es autolimitada con recuperación ad integrum, mientras que el dengue hemorrágico puede ser mortal. • El diagnóstico clínico se confirma por serología (lgM) o detección del genoma viral por RT-PCR.
• En la actualidad no existe vacuna contra el dengue, pero sí varios candidatos en desarrollo. La prevención y el control actual de la infección por el virus depende del control del mosquito vector, Aedes aegypti, dentro y alrededor de la casa, que es donde ocurre la transmisión.
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CA PÍTU LO
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Zoonosis Luis Fidel Avendaño
Contenido Rabia Hantavirus Arenavirus Filovirus
L
as zoonosis son infecciones transmisibles naturales de los animales que pueden transmitirse a los seres humanos. Ocurren en forma esporádica en el hombre, porque es sólo un hospedero accidental, aunque puede transformarse en permanente, como ocurre con la influenza A. Las zoonosis virales se contagian al hombre en forma directa por contacto con el animal reservorio (Ej. : mordedura de un perro con rabia) o con sus fómites (deposiciones, orinas, secreciones respiratorias, consumo de sus carnes o vísceras), o en forma indirecta a través de un vector que adquiere el virus del hospedero reservorio y lo transmite al hombre (Ej.: mosquitos, zancudos y garrapatas). Algunas zoonosis se conocen desde hace mucho tiempo -desde antes que la rabia empezara a ser controlada con una vacuna por Pasteur en 1884-, pero la mayoría se ha ido reconociendo a medida que emergen enfermedades infecciosas aparentemente nuevas, en las últimas cuatro décadas.
270 274 279 282
En la transmisión de las zoonosis al hombre han influido factores derivados de la vida moderna, tales como la intromisión del hombre en territorios silvestres (trabajo, explotación de recursos, turismo, etc.) y la ampliación de las ciudades, que invade los espacios naturales de vida de los animales (Capítulo 23: Virus emergentes y reemergentes). En el presente capítulo se incluyen sólo los virus de mayor importancia que se transmiten directamente del hospedero reservorio al hombre: rabia, hantavirus, arenavirus y filovirus. Otras zoonosis, como priones (Kreutzfeld-Jakob) y coronavi rus (SARS), se analizan en otros capítulos.
RABIA Aleida Nina
La capacidad de investigación actual ha permitido hacer diagnósticos específicos y definir los animales reservorios, las formas de contagio, la patogenia, etc. Así, muchas zoonosis se catalogan como "infecciones emergentes" o "enfermedades exóticas graves". El mecanismo de transmisión ha permitido definir el grupo de "arbovirus", que comprende las infecciones transmitidas por artrópodos. De todas formas, el .diagnóstico e investigación de muchas zoonosis se restringe a unos pocos laboratorios, pues se requiere de una tecnología (inmunodiagnóstico, PCR) y una infraestructura (laboratorio de nivel de bioseguridad 111-IV) poco asequibles.
La rabia es una enfermedad infecciosa aguda del sistema nervioso central (SNC) producida por el virus de la rabia. Su nombre proviene del sánscrito Rabhas, que significa agredir. Es una enfermedad antigua, citada en el año 2300 a.C. en el CóDIGo DE EsHNUNNA. Demócrito reconoce la enfermedad en perros, en otros animales domésticos y en seres humanos 500 años a.C. Desde esa época se utilizaron diversos métodos terapéuticos para combatir la enfermedad, hasta que Louis Pasteur en 1884 desarrolló la vacuna contra la rabia, iniciándose con ello la era del tratamiento antirrábico mediante vacunación.
Es difícil describir el capítulo de zoonosis como un todo, pues hay ·una gran variedad de virus, pertenecientes a diferentes familias y géneros, que producen distintas patologías porque afectan diversos sistemas del ser humano. Por esta razón, muchas de las zoonosis se tratan en secciones especiales (rabia, fiebre amarilla, dengue, arenavirus, etc.).
PROPIEDADES DEL VIRUS
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Estructura. El virus de la rabia pertenece a la familia Rhabdovírídae (del griego, rhabdos =vara) y al género Lyssavírus (del griego Lyssa = locura). Este género comprende siete genotipos, donde el virus de la rabia clásica o "virus calle" y las
C APíTULO
cepas fijas de las vacunas pertenecen al genotipo 1; los otros genotipos corresponden a virus similares al virus de la rabia (Tabla 20-1 ). El virus tiene una estructura en forma de bala; mide 75 nm de diámetro y 100 a 300 nm de longitud. Su genoma de ARN de hebra no segmentada de polaridad negativa, de aproximadamente 12.000 nucleótidos, está asociado a una cápsula de simetría helicoidal, la que a su vez está cubierta por una envoltura viral con espículas. El virión posee cinco proteínas estructurales: nucleoproteína N, fosfoproteína P, proteína de matriz M, glicoproteína G y una proteína L, una ARN polimerasa ARN dependiente. La nucleocápsula está conformada por el ARN asociado a tres proteínas: N, P y L (Figura 20-1 ). Replicación . El virus se adsorbe por la unión de la glicoproteína G a receptores celulares, como el receptor nicotínico de acetilcolina presentes en la unión neuromuscular, las moléculas de adhesión celular neuronales (CD56) y el receptor de neurotrofinas p75 (NTRp 75), los cuales facilitan la endocitosis por viropexia. Luego del denudamiento de la hebra simple de ARN en el citoplasma, la polimerasa L y la proteína P presentes en el virión transcriben el genoma desde el extremo 3' (secuencialmente N, P, M, G y L) generando los respectivos ARNm, que son traducidos en los ribosomas, y nuevas hebras negativas de ARN. Estas últimas se asocian a la proteína M y se dirigen a los sitios de la membrana plasmática donde ya se ha insertado
20 - Z ooNOSIS
la glicoproteína G. El virus sale por yemación y la célula no muere, permitiendo la salida de más virus. Como la polimerasa viral L comete errores frecuentemente y no tiene un sistema de corrección de errores, pueden generarse variaciones en la secuencia del gen de la glicoproteína G que alteren las propiedades patogénicas, antigénicas o inmunológicas del virus. La proteína N tiene un papel importante en el diagnóstico e identificación de las variantes antigénicas virales utilizando paneles de anticuerpos monoclonales anti-nucleocápsula (Mab-N) que permiten conocer el reservorio del virus. Debido a que el gen-N está altamente conservado, su análisis molecular permite detectar variantes genómicas del virus. El virus de la rabia es sensible a solventes de lípidos (solución de jabón, éter, cloroformo y acetona), etanol del 45% al 70%, preparaciones yodadas y compuestos de amonio cuaternario.
PATOGENIA E INMUNIDAD La rabia puede ser transmitida por mordedura, lamedura, rasguño, inhalación de aerosoles (cavernas con murciélagos), trasplante de órganos (Ej.: córnea), inoculación a través de mucosas intactas y tracto digestivo.
Tabla 20-1 . Familia Rhabdoviridae
Miembros
Género Lyssavirus
Genotipo 1
Virus de la rabia clásica "virus calle" (cepa silvestre) Cepas de virus fijo vacuna les
Genotipo 2
Virus de murciélago de Lagos (Lagos bat)
Genotipo 3
Virus Mogola
Genotipo 4
Virus Duvenhage
Genotipo 5
Lyssavir~s
Genotipo 6
Lyssavirus de murciélago europeo 2, EBL2 (European Bat Lyssavirus)
Genotipo 7
Lyssavirus de murciélago australiano, ABL CAustralian Bat Lyssavirus)
/
Vesiculovirus
de murciélago europeo 1, EBL 1 (European Bat Lyssavirus)
Virus de la estomatitis vesicular. Otros virus que infectan vertebrados e invertebrados
Envoltura
Figura 20-1 . Esquema de la estructura del virus de la rabia.
e=>
Proteína M
4
Fosfoproteína P
Q
Nucleoproteína N
~
A
Glicoproteína G PtoteínaL
271
VIROLOG ÍA ClÍNICA
El período de incubación en humanos es variable, desde menos de diez días hasta más de seis años, con un promedio de uno a tres meses; durante esta etapa el virus es indetectable y se replica localmente en el sitio de inoculación (músculo estriado), exponiéndose temporalmente al sistema inmune. Dado su neurotropismo, el virus ingresa a las terminaciones nerviosas motoras y sensoriales del sistema nervioso periférico por la adsorción de la glicoproteína G a receptores nicotínicos de acetilcolina de las placas neuromusculares. El virus avanza vía centrípeta hasta los ganglios de las raíces dorsales mediante transporte axoplásmico retrógado; una vez que alcanza la médula espinal, se produce con rapidez el ascenso por las neuronas motoras hasta el cerebro, generando una encefalitis. Posteriormente, se disemina vía nerviosa en dirección centrífuga hacia órganos ricos en inervación como folículos pilosos de piel cabelluda, córnea, glándulas salivales, páncreas, corazón, riñón, etc. Casi sin excepciones, una vez que aparecen las manifestaciones clínicas la rabia tiene una evolución fatal. Los anticuerpos neutralizantes inducidos por la glicoproteína G aparecen cuando la enfermE2Qad clínica está bien establecida.
EPIDEMIOLOG(A La rabia es una enfermedad prevenible mediante vacunación; sin embargo, continúa siendo un problema de salud pública a nivel mundial. No existe en algunas islas como Japón, Nueva Zelanda, Inglaterra y en otros territorios como Grecia, Portugal, Suecia y Noruega. En Latinoamérica, sólo Uruguay y Chile están libres de rabia humana transmitida por perros. Anualmente se comunican más de 55.000 muertes por esta enfermedad, la mayoría de ias víctimas son niños, y de estos el 30% al 50% corresponden a menores de quince años. Generalmente , las muertes se deben a que no fueron tratados o no recibieron un adecuado tratamiento postexposición (TPE). El virus de la rabia infecta a animales de sangre caliente, y se mantiene y disemina en la naturaleza a través de diversos reservorios. La rabia puede presentarse en dos formas: rabia urbana y rabia selvática. En la rabia urbana, principalmente en países en desarrollo, los animales domésticos como el perro y el gato son las principales fuentes para la transmisión al hombre. En .la rabia silvestre, murciélagos (hematófagos y no hematófagos), zorros, zorrinos, lobos , mapaches, mofetas y coyotes son los principales reservorios y en algunos países del Caribe, las mangostas. La rabia paralítica bovina, transmitida por vampiros, solamente se presenta en América, generando grandes pérdidas económicas y la transmisión al hombre se ha incrementado como resultado de asentamientos humanos en áreas que constituyen el hábitat natural del vampiro.
ASPECTOS CLfNICOS En humanos. La duración del período de incubación depende de la cantidad de virus depositado y de la distancia entre el sitio de inoculación y el cerebro. La fase prodrómica es de uno a diez días e incluye fiebre moderada, malestar, anorexia, dolor de cabeza y náuseas. Dolor, hormigueo y pequeños movimien-
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tos involuntarios alrededor del sitio de la exposición son sugestivos de rabia incipiente. A partir de esta fase la enfermedad puede presentarse como rabia furiosa o paralítica. La rabia furiosa se caracteriza por signos neurológicos agudos, incluyendo insomnio intermitente, ansiedad, parestesia, excitación, agitación, alucinaciones , corea, disfagia, hipersalivación, piloerección , priapismo y parálisis; a veces hay comportamiento maníaco y síntomas clásicos de hidrofobia o aerofobia que se manifiestan como espasmos faríngeos fóbicos que siguen a estímulos provocativos. Períodos de lucidez se alternan con pérdida de la conciencia. El curso clínico es agudo con parálisis generalizada, coma y muerte, que sucede dentro de días. La rabia "muda" o paralítica es menos dramática y se caracteriza por parálisis ascendente, donde la hidrofobia no es una característica predominante. En estos casos la médula espinal está más afectada que el cerebro. Al igual que en la rabia furiosa, la muerte es inevitable. Existen cinco casos bien documentados de supervivencia a rabia clínica, todos con historia de vacunación antirrábica y un sólo caso excepcional con inducción de coma, terapia intensiva y sin inmunoprofilaxis antirrábica.
En animales. Se puede presentar tanto la rabia furiosa como la paralítica o muda. Los cambios tempranos en la conducta del animal, la parálisis motora ascendente, con debilidad e incoordinación de los miembros posteriores y acentuación de la disfunción locomotora son síntomas característicos. El d.esarrollo de paraplejía sin historia de lesión traumática es muy sospechosa de rabia.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El antecedente de exposición a un animal sospechoso y los síntomas neurológicos permiten el diagnóstico clínico de la rabia, siendo esencial la confirmación de laboratorio debido a que muchas otras encefalitis pueden ser confundidas con rabia. En la Tabla 20-2 se describen las pruebas de laboratorio utilizadas actualmente.
En animales. El diagnóstico en animales no se realiza en el animal vivo. El animal sospechoso mordedor debe ser observado por diez días debido a que el virus se encuentra en la saliva entre tres y siete días antes de la aparición de los síntomas de rabia. Si durante esos diez días el animal está sano, puede descartarse la rabia. Por lo tanto, es muy importante ubicar y observar al animal en este período y no sacrificarlo . La histopatología, antes comúnmente empleada, aún es utilizada en algunas partes del mundo y se basa en la tinción del tejido nervioso para detección de inclusiones intracitoplasmáticas llamadas "corpúsculos de Negri". El método de elección para el diagnóstico de laboratorio es la detección de antígeno rábico (proteína N y glicoproteína G) mediante inmunofluorescencia directa (IFD) en tejido nervioso, debido a su alto grado de sensibilidad y especificidad. El aislamiento viral a partir de tejido cerebral, saliva, LCR u orina -en cultivos celulares y por inoculación intracerebral en ratones lactantes o ratones recién destetados (prueba biológica)- debe ser confirmado por IFD; sin embargo, raramente se usa con fines diagnósticos y requiere de laboratorios especializados. Asimismo, se puede detectar el ácido nucleico viral mediante la reacción de la poli merasa en cadena (PCR) convencional o en tiempo real .
C APíTuLo
20 - Z ooNOSIS
Tabla 20-2. Diagnóstico de laboratorio
Humanos
Pruebas de laboratorio Antemórtem IFD*
Frotis de córnea
Aislamiento viral (en animales o cultivos celulares)
Saliva LCR
Detección del genoma viral (PCR)
Saliva LCR
Detección de anticuerpos antirrábicos (RFFIT**, ELISA, IFI***)
LCR
Animales Postmórtem
Postmórtem
Tejido cerebral
Tejido cerebral
Biopsia de cuero ca belludo
* lnmunofluorescencia directa. ** Rapid Fluorescent Focus lnhibition Test (prueba rápida de inhibición de focos fluorescentes). *** lnmunofluorescencia indirecta.
En humanos. El diagnóstico ante mórtem en humanos requiere de muestras repetidas tomadas en diferentes momentos de la evolución; los resultados negativos en muestras tempranas no descartan rabia, debiéndose muchas veces confirmar el diagnóstico de laboratorio post mórtem en tejido cerebral. Se recomienda la detección de antígenos por inmunofluorescencia en células de córnea o piel velluda (biopsia de piel de la nuca); según las posibilidades, puede hacerse detección del ARN en saliva, lágrimas o LCR por PCR. El diagnóstico post mórtem puede hacerse con varias de las técnicas mencionadas en muestras del tronco encefálico y cerebelo.
PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO La prevención de la rabia humana tiene como base el control eficaz de la enfermedad en los animales domésticos y salvajes. En los animales domésticos (perros y gatos) se requiere de vacunación antirrábica, control de población canina (planificación de la gestación y esterilización de hembras), saneamiento de perros y gatos (captura) y control de foco cuando hay confirmación por laboratorio de uno o más casos de rabia. En humanos, la prevención está basada en la promoción y educación sanitaria a la población y en la aplicación de medidas para la tenencia responsable de mascotas. La exposición humana al virus de la rabia es una emergencia y no debe retardarse o diferirse. La primera medida protectora es el tratamiento local de la herida mediante el lavado inmediato con agua y jabón, desinfectado con etanol 70% o povidona yodada, seguida de la atención sanitaria para tratamiento postexposición (TPE).
La rabia es una de las pocas enfermedades en que la vacuna es efectiva cuando es administrada durante el período de incubación. La primera vacunación humana antirrábica fue realizada por Pasteur en 1884, quien obtuvo la cepa "Pasteur" a partir de pasajes sucesivos en cerebros de conejos de un virus rábico calle; además, se sometió a secado al aire y a temperatura ambiente, para disminuir rápidamente la virulencia por desecación progresiva, lo que produjo un acortamiento y fijación del período de incubación en seis a siete días, denominándose a esta cepa "virus fijo". Desde los tiempos de Pasteur numerosas vacunas derivadas de tejido nervioso infectados han sido desarrolladas. La más empleada fue la vacuna Fuenzalida-Palacios desarrollada en Chile en
la década de 1950 a partir de cerebro de ratón lactante (CRL), perfeccionada posteriormente y que aún es usada en varios países. El principal problema asociado a la vacuna tipo CRL son las reacciones neurológicas ocasionadas en 1 de cada 1.000 vacunados , por reacción autoinmune desencadenada por la mielina del cerebro de ratón presente en la vacuna. Otras vacunas desarrolladas en embriones de pato también han sido utilizadas, pero por su poca efectividad su uso se ha discontinuado. Actualmente, la OPS/ OMS recomienda el uso de vacunas producidas en cultivos celulares , debido a su alta potencia y a sus menores reacciones adversas. La incidencia de reacciones neurológicas asociadas a estas vacunas es baja, 1 por cada 500.000 pacientes tratados. Todas las vacunas antes mencionadas son a "virus muerto inactivado" y pueden ser aplicadas vía intramuscular (en adultos en el área deltoidea del brazo y en niños en el área anterolateral del muslo) o intradérmica y en esquemas recomendados por cada fabricante. Para la inmunización de animales silvestres (zorros) se utilizan vacunas de uso oral a "virus vivo atenuado". La aplicación de vacunas antirrábicas recombinantes está en etapa de estudio. La inmunización pasiva se emplea asociada a la vacuna, usándose suero antirrábico (SAR) heterólogo e inmunoglobulina humana antirrábica (IGHAR). El SAR es preparado a partir de suero de animales (equinos y otros rumiantes) hiperinmunizados y la IGHAR es producida a partir de plasma de dadores previamente inmunizados. También se ha reportado el uso experimental de anticuerpos monoclonales. La aplicación del TPE depende del análisis de varios factores relacionados con el animal agresor, el área geográfica y la naturaleza de la exposición al virus rábico (Tabla 20-3). El esquema de administración de vacunas preparadas en cultivo celular consiste en inyecciones im en los días O, 3, 7, 14 y 28. En algunos países aún se utiliza para el TPE la vacuna tipo CRL y consiste en la administración im en esquema clásico: días 1, 2, 3, 4 ...... 14 seguida de dos refuerzos a los diez y veinte días y en esquema reducido en días 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y tres refuerzos en días 1O, 20, 60. Se aconseja la vacunación preexposición en personas de alto riesgo (tres dosis a los O, 7 y 21 a 28 días: personal de laboratorios, veterinarios, vacunadores, oficiales de fauna silvestre, exploradores y viajeros a zonas con rabia endémica). Debe realizarse la cuantificación de anticuerpos neutralizantes semestral o anualmente (títulos ¿ de 0,5 Ul/ mL).
273
VIROLOGÍA CLÍNICA
Tabla 20-3. Tratamiento postexposición (TPE) de rabia humana
Animales domésticos (perros y gatos) Naturaleza del contacto
Condición del animal
Tratamiento postexposición
Contacto indirecto
Aparentemente sano o con signos sugestivos de rabia
Contacto con lesión leve
Aparentemente sano o con signos su-gestivos de rabia: a) Observación por 1Odías
Iniciar vacunación hasta el día so y no continuar sólo si el animal está clínicamente sano.
Contacto con lesión grave por mordedura o lesión en cara o lesiones múltiples
No hacer tratamiento.
b) Animal no ubicable
Iniciar inmediatamente vacunación.
e) Animal muerto
Iniciar inmediatamente vacunación y discontinuar sólo si el resultado del laboratorio es negativo (IFD).
Aparentemente sano o con signos sugestivos de rabia: a) Observación por 1Odías
lniciarTPE con suero y vacuna hasta el so día y no continuar el esquema sólo si el animal está clínicamente sano.
b) Animal no ubicable
Iniciar inmediatamente TPE con suero y vacunación a esquema completo.
e) Animal muerto
Iniciar inmediatamente TPE con suero y vacunación a esquema completo y discontinuar sólo si el resultado del laboratorio es negativo (IFD).
Animales silvestres Animales silvestres excepto murciélagos
Murciélagos (especie de alto riesgo)
Con posibilidad de diagnóstico de laboratorio
Inicio inmediato de TPE con suero y vacunación a esquema completo y discontinuar sólo si el resultado del laboratorio es negativo (JFD).
Sin posibilidad de diagnóstico de laboratorio
Inicio inmediato de TPE con suero y vacunación a esquema completo.
El descarte de rabia en estos animales sólo puede ser realizado por prueba biológica, que demora hasta 4S días
Inicio inmediato de TPE con suero y vacunación a esquema completo.
HANTAVIRUS Marcela Ferrés Pablo A Vial
La infección por hantavirus fue descrita inicialmente en Asia a principios del siglo xx. En 1976, Lee y cols., en Corea, aislaron por primera vez el virus del roedor Apodemus agrarius y lo denominaron virus Hantaan. El síndrome clínico asociado a este virus y otros presentes en Asia y Europa del Este (Seoul, Puumala, Dobrava) es la fiebre hemorrágica con síndrome renal. En 1993 se identificó un nuevo virus del mismo género Hantavirus, el virus Sin Nombre (VSN), en los EE.UU., que se asoció a insuficiencia respiratoria aguda y shock, denominado síndrome cardiopulmonar. En los años siguientes se describieron otros virus asociados a este síndrome en América del Sur: Andes (ANDV), Oran, Laguna Negra, Juquitiba y Panamá (Choclo). La aparición de hantavirus en el continente americano ha representado un desafío multidisciplinario que ha motivado estudios en las áreas de epidemiología, ecología, virología clínica, biología molecular, cuidados intensivos del paciente crítico e intervenciones terapéuticas y de control de la infección. Al mismo tiempo, ha estimulado el estudio de zoonosis, la vigilancia de infecciones emergentes y el monitoreo de infecciones virales. Los hantavirus son virus RNA con envoltura pertenecientes a la familia Bunyaviridae. Su reservorio natural son roedores de la familia Muridae, en los que produce una infección persis-
- - - 274
tente y asintomática. La infección puede trasmitirse a humanos por inhalación de secreciones (excretas, orina, saliva) de roedores infectados. Se han reconocido dos formas clínicas de la enfermedad: fiebre hemorrágica con compromiso renal (FHSR) (Europa y Asia) y síndrome cardiopulmonar (SCPH) (América). Ambas entidades clínicas se diferencian por los órganos blanco predominantemente afectados, por la distribución geográfica de los casos, por las especies de roedores que constituyen el reservorio viral, y por la morbilidad-letalidad asociada a la enfermedad en el hombre.
PROPIEDADES Los hantavirus son virus esféricos con manto que miden entre 90 a 11 O nm de diámetro. De su envoltura protruyen dos glicoproteínas (G1 y G2); el genoma tiene tres segmentos de ARN circulares de hebra simple de polaridad negativa. El segmento L (grande) de 6530-6550 pb codifica la ARN polimerasa (funciona como transcriptasa y replicasa), el segmento M (mediano) de 3613-3707 pb codifica la síntesis de las glicoproteínas G1 y G2, y el segmento S (pequeño) de 1696-2083 pb codifica la nucleoproteína o proteína N; además, se codifican dos proteínas no estructurales. La proteína N es altamente conservada entre los diferentes hantavirus. Las glicoproteínas tienen mayor variabilidad y son especie específica. Los criterios para clasificar a los hantavirus se basan en las propiedades de neutralización de anticuerpos y en las diferencias en las secuencias genómicas del segmento M.
C APÍTULO
Dado que el virus tiene una envoltura lipídica, es inactivado por la desecación, exposición a la luz solar y es sensible al cloro, la mayoría de los desinfectantes, a los detergentes y a los solventes de grasas. El virus se replica principalmente en células endoteliales y células hematológicas mononucleadas. La entrada a la célula se realiza por endocitosis mediada por la interacción de la glicoproteína Gl con el receptor celular de la integrina ~3, presente en células endoteliales, plaquetas y macrófagos. La replicación transcurre exclusivamente en el citoplasma, como es habitual en virus ARN; las glicoproteínas formadas se acumulan en el Golgi, donde se juntan a las nucleocápsulas de los tres fragmentos de ARN negativos. La envoltura la obtienen del aparato de Golgi y las nuevas partículas son transportadas en vesículas secretoras a la membrana plasmática, desde donde salen por yemación (Figura 20-2).
PATOGENIA E INMUNIDAD El virus ingresa por inhalación al tracto respiratorio , inicia su replicación y durante el período de incubación produce una viremia que culmina en un plazo de una a seis semanas con la aparición de síntomas de espectro variable y una respuesta inmune específica humoral y celular. Se ha documentado replicación de hantavirus en células endoteliales de diversos tejidos, cuyo principal efecto se traduce en un aumento de la permeabilidad vascular, hipotensión arterial y plaquetopenia. En FHSR , el principal efecto se observa en los riñones , mientras que en SCPH el daño se focaliza en el pulmón y el corazón . Las ~3 integrinas que el virus utiliza como receptor son fundamentales para mantener las propiedades de barrera microvascular del endotelio y la agregación plaquetaria. Por esta razón, la interacción entre hantavirus y ~3 integrina podría alterar la modulación de la permeabilidad de las células endoteliales y aumentar la permeabilidad vascular. Este efecto podría asociarse a la inducción de interleuquinas u otros mediadores solubles de la respuesta inmune celular. Este último mecanismo podría explicar, a través de la constitución genética individual y la variabilidad de respuesta inmune que esta condiciona en el huésped, las diferencias en la expresión clínica de la infección. Los estudios inmunohistoquímicos realizados en tejidos de autopsia han encontrado antígenos virales en células endotelia-
20 - ZOONOSIS
les del pulmón, riñón , bazo, hígado, corazón, glándulas suprarrenales , salivales y el cerebro. Por otro lado , en estudios de la historia natural de la enfermedad en individuos infectados con el virus Andes se ha demostrado que el genoma del virus es detectable en células mononucleares de la sangre desde quince días antes de la aparición de los primeros síntomas hasta noventa días después. Durante la fase aguda de la enfermedad , el virus está presente en plasma, células mononucleares de la sangre, en secreciones respiratorias y en orina. La proteína N y las glicoproteínas Gl y G2 inducen una respuesta inmune del huésped y en particular la formación de anticuerpos neutralizantes. Una respuesta precoz y de altos títulos de anticuerpos neutralizantes se asocia a un mejor pronóstico de sobrevida para la infección por SNV y ANDV.
EPIDEMIOLOGÍA El reservorio natural del virus son los roedores de la familia Murinae, y en América específicamente, la subfamilia Sigmodotinae. Estos últimos son roedores silvestres y no se encuentran , sino excepcionalmente, en ambientes urbanos. Se han descrito sobre veinte sera/ genotipos de hantavirus en América, 50% de los cuales se ha asociado a enfermedad en el hombre. En general, cada hantavirus es específico a una especie de roedor, y su filogenia se asemeja estrechamente a la filogenia del roedor reservorio. El reservorio del virus Andes es el 0/igoryzomys longicaudatus o "ratón de cola larga" y el del virus Sin Nombre el Peromyscous maniculatus o "ratón venado". Ambos tienen un hábitat rural específicamente en zonas arbustivas, boscosas y cerca de cursos de agua, entre O y 1.500 m sobre el nivel del mar. La prevalencia de infección en estos roedores, medida por la presencia de anticuerpos lgG específicos contra el virus, varía según el área geográfica y la temporada del año . Entre el 1% y el 10% de los roedores son serológicamente positivos , predominantemente roedores adultos y machos. La transmisión entre roedores es horizontal, principalmente a través de inhalación de partículas virales desde secreciones infectadas y de contacto directo en peleas y otras conductas agresivas. La infección en roedores es per?istente y el virus se excreta en fecas, orina y saliva por períodos prolongados o de por vida. Sin embargo, el período de mayor excreción de virus en secreciones es de tres a diez semanas postinfección.
Proteína de la nucelocápside (N) Secuencias terminales o complementarias SegmentoS } .,__ _ _ Segmento M
ARN
.,__ _ _ Segmento L Glicoproteína 2 (G2) ARN polimerasa dependiente de ARN Glicoproteína 1 (Gl) Figura 20-2. Esquema de la estructura del hantavirus. Cada uno de los tres segmentos circu lares tiene una ARN polimerasa ARN dependiente pa ra su transcripción y replicación. La s glicoproteínas Gl y G2 protruye n a través de la envoltu ra lipídica.
275
VIROLOGÍA ClÍNICA
El hombre adquiere la infección principalmente a través de la inhalación de secreciones aerosolizadas de roedores infectados. Esta transmisión ocurre en ambientes rurales, en circunstancias laborales, domésticas o recreacionales tales como trabajos forestales, actividades agrícolas, desmalezamiento, limpieza de bodegas o casas con roedores silvestres. Además,se ha documentado transmisión persona a persona del virus Andes. Esta vía de transmisión explica la baja proporción de infecciones en estas regiones y se asocia al contacto estrecho con un individuo infectado durante la fase prodrómica. La pareja sexual de un caso tiene un riesgo del 20% de adquirir la infección comparada con el 1,7% de otros contactos. La mortalidad asociada a SCPH, que varía según el virus y la región, fluctúa entre el 10% (virus Choclo, Panamá) y el 40% (VSN, EE.UU. y virus Andes, Argentina y Chile). El período de incubación es en promedio de 18 días, con un rango fr entre 7 y 42 días (Tabla 20-4 y Figura 20-3).
Luego se pasa a la fase cardiopulmonar, de instalación súbita y precedida por disnea y tos, que en pocas horas progresa a insuficiencia respiratoria con edema pulmonar; los pacientes requieren de oxígeno suplementario "Y el 75% de ventilación mecánica. El 50% de los casos en esta etapa desarrolla un shock cardiogénico, que representa un factor de mal pronóstico. El aumento de la permeabilidad vascular que explica el edema pulmonar es una alteración funcional transitoria que dura 48 a 72 horas, luego de lo cual la función pulmonar se recupera rápidamente. El shock cardiogénico es de difícil manejo y la principal causa de muerte. La letalidad del SCPH es del 40% y el 95% de las muertes ocurre en las primeras 48 horas de evolución. Los pacientes que sobreviven a esta fase inician la resolución del cuadro con un importante aumento en la diuresis (fase diurética). En promedio la estadía en cuidados intensivos dura cinco días y la hospitalización diez días (Tabla 20-5 y Figura 20-4).
Laboratorio
CUADRO CLÍNICO La fase prodrómica se asemeja a una influenza y se caracteriza por fiebre, cefalea y mialgias; la mitad de los casos presenta también náuseas, diarrea y vómitos, y con menor frecuencia (15%-30% casos) artralgias, petequias, conjuntivitis y visión borrosa. Esta fase dura tres a cuatro días (rango 1 a 12 días).
El hemograma se altera precozmente, en la fase prodrómica, con disminución de las plaquetas, leucocitosis o leucopenia y aparición de inmunoblastos, células linfoides inmaduras con un núcleo prominente y citoplasma marginal intensamente basófilo (Figura 20-5). Al comienzo de la insuficiencia respiratoria el hematocrito aumenta considerablemente como una expre-
Tabla 20-4. Virus representantes del género Hantavirus en diversas localidades
Virus
Reservorio
Enfermedad
Localización geográfica
Hantaan
Apodemus agrarius
Enfermedad hemorrágica con compromiso renal
Asia y Europa
Seoul
Rattus norvegicus ("guarén") Rattus rattus ("rata negra o de tejado")
Enfermedad hemorrágica con compromiso renal
Asia, Europa y América
Puumala
Clethrionomys glareolus
Nefropatía epidémica
Europa y Asia
Sin Nombre
Peromyscus maniculatus ("ratón venado")
Síndrome cardiopulmonar
Norteamérica
Andes
0/igoryzomys longicaudatus ("ratón colilarga")
Síndrome cardiopulmonar
Sudamérica, Chile y Argentina
Choclo
0/igoryzomys fulvescens ("rata arrocera")
Fiebre hemorrágica Síndrome cardiopulmonar
Centroamérica, Panamá
Laguna Negra
Calomys laucha ("laucha chica")
Síndrome cardiopulmonar, síndrome febril
Paraguay
0/igoryzomys nigripes -
Síndrome cardiopulmonar
Sudamérica, Brasil -
Juquitiba
Figura 20-3. 0/igoryzomys /ongicaudatus encontrado en zona boscosa de la Región de Los Lagos. Su pelaje es café y su vientre gris. Sus patas traseras están articuladas de tal forma que se moviliza saltando. El tamaño promedio de un adulto es de 1Ocm y la cola de 13 cm. Es de hábito nocturno y se alimenta de hierbas y semillas. En Chile, alrededor del 1% al 10% de los ratones analizados es serológicamente positivo. Foto: Mariana Acuña.
--·276
CAPíTULo 20 - ZooNOSIS
sión del alza de permeabilidad vascular y de la hemoconcentración. Es frecuente el incremento de las transaminasas, de la deshidrogenasa láctica y la prolongación moderada del tiempo parcial de tromboplastina. La radiografía de tórax puede cambiar en horas desde un patrón intersticial inespecífico a edema pulmonar difuso. En el examen de orina puede observarse hematuria. El 50% de los pacientes presenta aumento de la creatinina plasmática.
El diagnóstico específico se realiza con la serología específica de lgM/IgG para hantavirus (Andes o Sin Nombre) mediante ELISA o strip blot. La detección de lgM es positiva al inicio del SCPH. En etapas más precoces o como método alternativo, puede utilizarse detección del virus por RT-PCR en células nucleadas de la sangre. En la Tabla 20-5 se resumen los elementos clínicos y de laboratorio que ayudan al diagnóstico de infección por hantavirus.
Tabla 20-5. Elementos clínicos y de laboratorio que apoyan el diagnóstico de infección por hantavirus
Síntomas
Fiebre, cefalea, mialgias, diarrea y/o vóm itos. Mareos, odinofagia, visió n borrosa. Dificultad respiratoria y tos, que se presentan cuando se ha desencadenado el compromiso pulmonar
Signos
Petequias, inyección conjuntiva!, taquipnea, estertores, hipotensión arterial, cianosis
Laboratorio general
Precozmente el hemograma muestra caída de las plaquetas e inmunoblastos En fase aguda concomitante con compromiso pulmonar se observa: Alza de hematocrito, leucocitosis Elevación de deshidrogenasa láctica Elevación moderada de transaminasas Elevación de creatinina plasmática
Laboratorio de virología confirma el diagnóstico
Serología positiva lgM para virus Andes o SNV Serología lgG puede ser indetectable en la fase sintomática precoz PCR segmento S en células nucleadas sanguíneas
Figura 20-4. Evolución de poco más de 24 horas después de la primera consulta por fiebre y cefalea de un varón de trece años con SCPH grave. La primera placa es normal. En la segunda, previa a conexión a ventilación mecánica, ambos campos pu lmonares están con edema difuso y se observa derrame pleural a la derecha. Dr. Alejandro Donoso. Hospital Padre Hurtado.
Figura 20-5. Imagen de dos inmunoblastos en que se aprecia el núcleo intensamente basófilo y el citoplasma marginal rodeando al núcleo. En concomitancia a este hallazgo siem pre hay disminución de la cantidad de plaquetas en el frotis.
277
VI ROLOGÍA CLÍNICA
Medidas de bioseguridad en el paciente hospitalizado
riesgo. Forma parte de un programa nacional de inmunizaciones en Corea del Sur.
Se deben tomar precauciones estándares, idealmente internar al paciente en una pieza individual y usar medidas de protección adicional (delantal , guantes , mascarilla No 95 con filtro de alta eficiencia y antiparras), especialmente en procedimientos como intubación, aspiración de secreciones y obtención de muestras para exámenes de laboratorio. Las muestras de sangre y secreciones deben enviarse en tubos de plástico, envueltas en papel absorbente y en un contenedor de plástico señalando la presencia de fluidos contaminados.
Están en desarrollo nuevas vacunas ADN que han utilizado plasmidios que contienen el segmento M del virus Hantaan y del virus Andes; sin embargo, los niveles de anticuerpos neutralizantes posvacunación no han sido altos ni duraderos, aunque la revacunación ha mostrado resultados alentadores. En conclusión , no existe una vacuna efectiva para este virus y las vacunas de ADN demorarán en estar disponibles para uso en humanos.
TRATAMIENTO PREVENCIÓN
Aún no existe un tratamiento específico para esta infección en la fase de SCPH. Por lo tanto, el diagnóstico precoz y el manejo de cuidado intensivo son la clave del tratamiento hasta superar el período crítico de edema pulmonar, insuficiencia respiratoria y shock. Dado que el deterioro del paciente es muy rápido y progresivo, se requiere una monitorización de su condición minuto a minuto y establecer precozmente las medidas de soporte correspondiente (ventilación mecánica, restricción de líquidos, drogas vasoactivas).
Medidas generales Si bien la transmisión es incidental y generalmente impredecible, debe evitarse todo contacto con roedores, sus nidos o sus secreciones (especialmente excretas). Es indispensable educar a las personas que viven en regiones en que han habido casos de transmisión domiciliaria, peridomiciliaria o laboral. Deben aplicarse estrictas medidas de control de roedores alrededor de las casas y lugares aledaños: evitar acceso a comida o basura, usar trampas, favorecer depredadores naturales (gatos, lechuzas) , mantener despejado los alrededores de la casa y la leña separada del piso y lejos de la casa. No se deben tocar los roedores muertos. Respecto de los riesgos recreacionales , se debe ventilar y desinfectar las casas o cabañas que hayan estado en desuso, mantener la comida y basura en recipientes cerrados, no desmalezar sitios de campamento y no dormir en contacto con la tierra (Figura 20-6).
El hantavirus es sensible a ribavirina, y en modelos animales ha probado ser eficaz en prevenir el SCPH utilizado durante el período de incubación. Sin embargo, un estudio en humanos c.on hantavirus y SCPH no demostró eficacia. La circulación extracorpórea (ECMO) sirve como terapia de rescate en algunos casos de insuficiencia cardiopulmonar severa que no han respondido a la terapia con ventilación convencional y drogas vasoactivas.
Vacunas
La metilprednisolona en altas dosis ha sido utilizada em píricamente en algunos pacientes; estudios no controlados sugieren .que su uso precoz durante el pródromo o inicio del SCPH evita la progresión a shock. Se encuentran en ejecu -
En la actualidad existe una vacuna licenciada para el uso en humanos (Hantavax®) hecha por virus Hantaan inactivado con formalina. Sus principales indicaciones son poblaciones de
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Figura 20·6. Curva epidem iológ ica de infección por hantavi ru s. Chile, 1995-2007. Fuente: http://epi.minsa l.cl/.
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C APÍTULO
ción estudios controlados para obtener conclusiones más universales. La administración de plasma inmune con altos niveles de anticuerpos neutralizantes obtenido de pacientes que se recuperaron de la infección es una alternativa de tratamiento actualmente en evaluación. Otro síndrome asociado con hantavirus es la fiebre hemorrágica con síndrome renal, terminología de consenso sugerida por la OMS en 1982. Los virus Hantaan y Dobrava son responsables de miles de casos anuales de FHSR en Europa y Asia, caracterizados por un pródromo similar a influenza, seguido de una fase de hipotensión y luego una fase oligúrica con insuficiencia renal y proteinuria, con una letalidad que puede llegar al 10%. Los reseNorios del virus Seoul, otro hantavirus, son el Rattus norvegicus y el Rattus rattus, roedores de distribución mundial. Produce una forma moderada de FHSR con < 1% de letalidad. Estudios seroepidemiológicos en humanos y roedores han permitido reconoer esta entidad en todos los continentes, tanto en zonas urbanas como rurales; sin embargo, la mayoría de los casos se diagnostica en Japón, Corea, China y el sudeste
20 - ZOONOSIS
asiático. Existe también una forma leve de FHSR, conocida como nefropatía epidémica, que es causada por el virus Puumala.
ARENAVIRUS Víctor Romanowski
La familia Arenaviridae, cuyo prototipo es el virus de la cariomeningitis linfocitaria (LCMV, Lymphocytic ChorioMeningitis Virus), está constituida por 22 especies reconocidas por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV). Los arenavirus que producen enfermedad solamente en el hombre se presentan en la Tabla 20-6. El nombre de la familia deriva del aspecto granular o "arenoso" del interior de las partículas virales obseNadas por microscopia electrónica de transmisión en cortes ultrafinos de tejidos infectados (Figura 20-7). Las partículas virales brotan de las células infectadas adquiriendo una envoltura derivada de la membrana plasmática.
Tabla 20-6. Enfermedades causadas por arenavirus
Nomenclatura según /CTV*
Enfermedad
Vector o reservorio
Distribución
Coriomen ing itis linfocítica
LCMV
Meningitis linfocítica aséptica
Mus muscu/us
Mundial
Lassa
LASV
Fiebre de Lassa (fiebre hemorrág ica)
Rata (Mastomys natalensis)
África occidental
Junín
JUNV
Fiebre hemorrágica argentina (FHA)
Ratón maicero (Calomys musculinus)
Argentina
Machupo
MACV
Fiebre hemorrágica boliviana (FHB)
Calomys callosus
Bolivia
Gua na rito
GTOV
Fiebre hemorrágica venezolana (FHV)
Zygodontomys brevicauda
Venezuela
Sabiá
SABV
Fiebre hemorrágica brasileña
Desconocido
Brasil
Whitewater Arroyo
WWAV
Fiebre hemorrágica viral
Ratón del bosque Neotoma
Sudoeste de EE.UU.
Chapare
CHAV
Fiebre hemorrágica viral
Desconocido
Bolivia
Flexa l
FLXV
Enfermedad similar a influenza
Ratón del arroz (Oryzomys)
Brasil
Taca ribe
TCRV
Enfermedad similar a influenza
Murciélago (Artibeus)
Trinidad
Virus
* ICTV: lnternational Committee for the Taxonomy ofViruses.
Espícula de glicoproteínas
Figura 20-6. Diagrama de la estructura de un arenavirus. Izq.: diagrama de la estructura del virión. L, proteína L (ARN polimerasa); NC, nucleocápsula; R, ribosoma. Der.: microscopia electrónica del LCMV. A, vi riones brotando de la superficie de una célula BHK-21 infectada; B-D, imágenes de criomicroscopia electrónica de viriones: las puntas de flecha señalan las espículas de glicoproteínas compuestas por la proteína transmembrana G2 asociada con el péptido seña l esta ble SSP y la proteína globu lar G1 en forma de trímeros. Las barras miden 100 nm. Fuente: adaptada de Sa lvato y cols., 2005.
279
VIROLOGÍA CLÍNICA
Esencialmente, se trata de virus de roedores, que se clasifican en dos grandes grupos. Los llamados arenavirus del Viejo Mundo (Eurasia y África) están asociados con roedores de la familia Muridae, mientras que los arenavirus del Nuevo Mundo se encuentran asociados con la subfamilia de Sigmodontinae de roedores americanos. Los diferentes arenavirus infectan preferentemente una especie de roedor que constituye su huésped principal y son endémic.os en regiones geográficas relativamente restringidas. En contraste, el LCMV infecta al ratón común, Mus musculus, lo que probablemente explique que sea el único arenavirus de distribución mundial. Otra excepción es el virus Tacaribe, que fue aislado de un murciélago.
PROPIEDADES Estructura. Los viriones poseen una envoltura en la que se observan proyecciones de estructuras triméricas constituidas por los productos de procesamiento de la proteína GPC: G1, G2 y SSP. El péptido señal SSP es esencial para el ensamblaje de las espículas de glicoproteínas y la fusión de membranas. La cara interna de la membrana está tapizada por la proteína de matriz Z. En el interior de los viriones se observan nucleocápsulas circulares y de simetría helicoidal que contienen el genoma constituido por dos moléculas de ARN monocatenario (L y S) asociadas con la proteína N, la más abundante de las proteínas virales . También se encuentran varias copias de una proteína de alto peso molecular (L) , que posee actividad ARN polimerasa dependiente de ARN. Las dos moléculas de ARN, denominadas L (long 7,5 kb) y S (short 3,5 kb), poseen dos marcos de lectura abiertos cada una, no superpuestos y de polaridad opuesta (positiva en el extremo 5' y negativa en el 3') que dieron origen a la denominación ambisense para diferenciar esta estrategia de las conocidas para otros genomas de ARN de cadena simple (negative y positive sense) . Además, el apareamiento entre las secuencias complementarias de sus extremos 5' y 3' da lugar a la conformación circular de ~ las nucleocápsulas. El ARN L contiene la información para las proteínas Z y L, mientras que el ARN S codifica para el precursor de las glicoproteínas (GPC) y la proteína mayoritaria de la nucleocápsula N (Tabla 20-7). Los viriones son pleomórficos (50-300 nm) e incluyen un número variable de ribosomas en su interior que le otorgan un aspecto granulado o "arenoso" en micrografías electrónicas.
Ciclo replicativo. La interacción virus-célula comienza con el contacto de la proteína G 1 de las espículas virales con el receptor celular a-distroglicano en el caso de algunos arenavirus o el receptor de transferrina en otros . Esto provoca la curvatura de la membrana celular para dar lugar a la endocitosis, seguida de la fusión entre las membranas del virus y de la vesícula endocítica. A continuación se liberan las nucleocápsulas (ARN + proteína), que actúan como moldes para la transcripción y replicación en el citosol. Solamente las moléculas subgenómicas que contienen un solo marco de lectura abierto funcionan como ARNm y son abordadas por la maquinaria de traducción para sintetizar las proteínas L, Z, N y GPC; esta es procesada en el sistema del retículo endoplásmico-aparato de Golgi para producir G 1 + G2 + SSP, que se ensamblan formando las espículas. La proteína Z juega un papel en la regulación de la transcripción y es la proteína de matriz que contribuye a la morfogénesis de las partículas virales. Durante la yemación se incorporan proporciones no equimolares de las nucleocápsulas L y S y cantidades variables de ribosomas . Evolución, diversidad y virus emergentes. La correlación entre la filogenia del roedor hospedero y los virus sugiere una asociación prolongada en el tiempo y un proceso de coevolución. La diferenciación de las especies de arenavirus mediante procesos de recombinación de ARN y adaptación coevolutiva al huésped son las bases de la diversidad viral. Además , durante la coinfección de un mismo huésped con dos arenavi rlis diferentes, la naturaleza segmentada del genoma (ARN L y S) permite la generación de una progenie con viriones con diferentes combinaciones de ARN L y S (reassortment) . En este contexto, la diversidad de roedores-huéspedes y de las especies de arenavirus ofrece la base para la emergencia de nuevos virus y contribuye al riesgo de que aparezcan variantes patógenas para el hombre.
EPIDEMIOLOGÍA Los arenavirus suelen establecer una infección persistente con poca o ninguna sintomatología en el roedor. Sin embargo , ocasionalmente se transmiten a los seres humanos por la inhalación o el contacto con material contaminado con fómites (saliva, orina, excretas) de los roedores infectados, pudiendo provocar una fiebre hemorrágica (FH) severa. La mordedura no es un mecanismo habitual de transmisión. Así, los arenavirus se han convertido en causantes de enfermedades emergentes
Tabla 20-7. Proteínas virales Proteína viral
Función propuesta
Localización en la partícula viral
L
ARN polimerasa ARN depend iente
Interior del virión, asociada con las nucleocápsulas
Z
Proteína de matriz
Parte interna de la envoltura vira l
N
Nucleocápsula
Nucleocápsula s
GPC
Precursor de las glicoproteínas de envoltura (SSP+G 1+G2)
No forma parte de las partículas virales maduras; retículo endoplásmico de las células infectadas
Gl
Interacción con receptor(es) celu lar(es)
En voltura, cara externa (asociada con G2)
G2
Fusión de membranas
Envoltura, proteína transmembrana
SSP
Péptido señal estable
Envoltura vira l, proteína transmembrana
--·280
C APÍTU LO
como resultado de la expansión de la actividad agrícola del ser humano, que favoreció su contacto con roedores silvestres en nuevos ambientes ecológicos. Las estadísticas indican que el número de casos de FH se correlaciona con la variación en la densidad de población del roedor reservorio. Sin embargo, las áreas endémicas de las diferentes fiebres hemorrágicas son menos extensas que los territorios habitados por los roedores que podrían ser infectados. Aunque la vía de contagio más frecuente es por contacto con roedores infectados, también se han documentado casos de transmisión entre humanos, particularmente en situaciones intrahospitalarias con insuficiente manejo de riesgo (Lassa, Machupo). En Latinoamérica se conocen las fiebres hemorrágicas causadas por los virus Junín (Argentina), Machupo (Bolivia), Guanarito (Venezuela) y Sabiá (Brasil), mientras que en África los brotes se deben al virus Lassa. Estas infecciones pueden producir hasta el 30% de mortalidad si no son tratadas a tiempo. Recientemente se han identificado varios focos de infección por arenavirus nuevos y por virus similares a otros previamente descritos (discusiones aún no publicadas del Arenavirus Study Group , ICTV, 2008). Por otra parte, el virus de la coriomeningitis linfocítica (LCMV) causa una meningitis aséptica con una historia de baja mortalidad. Hace poco se documentó la transmisión de LCMV en trasplantes de órganos . En pacientes inmunosuprimidos estos virus pueden desarrollar una enfermedad fatal similar a la fiebre hemorrágica. Debido a sus propiedades letales y a su infectividad, existe el peligro de su uso como arma biológica. En este sentido , el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC, Atlanta, EE.UU.) ha clasificado a algunos arenavirus dentro de la categoría A, que incluye a aquellos agentes infecciosos que poseen el mayor potencial para causar un gran impacto en casos de atentados bioterroristas.
Cuadro clínico Después de un período de incubación de una a dos semanas , en las fiebres hemorrágicas causadas por arenavirus los síntomas iniciales son inespecíficos e incluyen malestar general , fiebre, mialgia y anorexia. Unos días después se agregan manifestaciones clínicas como artralgia, jaqueca, bradicardia, conjuntivitis, náusea, vómitos , diarrea, diversos desórdenes hemorrágicos (petequias y hemorragias gingivales) y, con cierta frecuencia, complicaciones neurológicas. Los casos más graves no tratados desarrollan síntomas hemorrágicos y/ o neurológicos más severos con equimosis difusa, hemorragias de membranas y mucosas y/ o delirio, coma y convulsiones (Peters, 2002). Las causas de las alteraciones hematológicas aún no han sido completamente esclarecidas, aunque se han descrito desórdenes como trombocitopenias severas, una reducción en la actividad del complemento, niveles persistentemente bajos de factores de coagulación y componentes activados de la fibrinólisis, como también un inhibidor plasmático de la agregación plaquetaria. Recientemente, estudios in vitro sugieren que la alteración de la función endotelial durante la infección podría jugar un papel en la patogénesis de las FH inducidas por arenavirus.
20 - Z OONOSIS
DIAGNÓSTICO El diagnóstico de las infecciones por arenavirus se basa en datos clínicos y de laboratorio. En este contexto, parámetros como el recuento plaquetario menor a 1OO.OOO/ mm 3 y glóbulos blancos por debajo de 2.500/ mm 3 son criterios para la detección de enfermos de fiebre hemorrágica en áreas endémicas. El diagnóstico etiológico de las FH puede establecerse mediante ELISA o por RT-PCR. La detección de antígeno vi ral es posible solamente en los casos de viremia alta (Lassa) , mientras que RT-PCR es el único método de diagnóstico de laboratorio específico aplicable en etapas tempranas de las diferentes fiebres hemorrágicas. Es posible aislar virus a partir de muestras de secreciones respiratorias, sangre y orina en casos agudos o de material de autopsia (ganglios, médula ósea, hígado); sin embargo, el aislamiento viral demanda tres semanas, por lo que no es de ayuda para el diagnóstico clínico. El manejo de las muestras requiere niveles de bioseguridad de laboratorio tipo 3 (CM LV) o 4 (Lassa y otros) , según el virus sospechado . Los ensayos inmunológicos para la detección de anticuerpos lgM e lgG confirman la etiología y son útiles para el seguimiento de la evolución del paciente, la detección de infecciones previas incorrectamente diagnosticadas y para programas de vigilancia epidemiológica basados en la captura de roedores para la evaluación y el control de la zoonosis. Debido a su sencillez, alta sensibilidad , objetividad y bajo costo, el ELISA es el sistema más utilizado en la detección de anticuerpos en diagnóstico confirmatorio (retrospectivo) y en estudios seroepidemiológicos. Recientemente se han desarrollado inmunoensayos en base a antígenos producidos mediante técnicas de ADN recombinante.
PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO Hace pocos años se introdujo una vacuna a virus atenuado, Candid #1 , que ha resultado efectiva para el control de la fiebre hemorrágica argentina. Se ha comprobado que esta vacuna brinda protección cruzada contra el virus Machupo. Sin embargo, la FHA sigue siendo una enfermedad potencialmente letal y, al igual que otras vacunas a virus vivos atenuadas , presenta ciertas desventajas porque no puede administrarse en individuos inmunocomprometidos, embarazadas , etc. En los últimos años se han desarrollado varias vacunas experimentales a virus vivos atenuados y recombinantes mediante técnicas de ingeniería genética para el virus Lassa. En relación al tratamiento, la ribavirina ha sido usada con relativo éxito en pacientes con fiebre de Lassa, pero su efectividad no ha sido comprobada en infecciones con arenavirus del Nuevo Mundo. El uso de plasma inmune de pacientes convalecientes (anticuerpos neutralizantes) mejora notablemente el estado clínico y ha logrado disminuir la tasa de mortalidad desde el 30% a menos del 1%. Por otra parte, en todas las FH se deben implementar medidas de mantenimiento de fluidos y balance electrolítico, reemplazo de proteínas, monitoreo y atención de complicaciones cardíacas, y tratamiento de infecciones bacterianas agregadas. En cualqu iera de las estrategias es crucial la instalación del tratamiento específico en la etapa temprana de la infección para disminuir radicalmente la mortalidad de los casos. 281
VIROLOGÍA CLÍNICA
Los estudios moleculares más recientes de las primeras etapas de la infección han ayudado al desarrollo y estudio masivo de múltiples compuestos químicos que interfieren en la entrada del virus. Estas investigaciones permitieron identificar candidatos promisorios, con alta eficacia y especificidad para el bloqueo de las infecciones con distintos arenavirus, aunque no están disponibles aún para el tratamiento de pacientes.
FILOVIRUS José Cofré
En este capítulo se abordan dos géneros de la familia Fílovírídae - Ebolavírus y Marburgvirus- procedentes de África ecuatorial y responsables de fiebres hemorrágicas (FH) que han sido reconocidas y descritas en los últimos cuarenta años como causantes de brotes epidémicos de altísima letalidad. Existen otras causas de fiebres hemorrágicas, como fiebre amarilla, dengue, fiebre de Crimen-Congo, fiebre de Rift Valley, fiebre de Lassa, que se desarrollan en otros capítulos. La fiebre de Marburg fue descrita inicialmente en 1967 por investigadores ingleses a raíz de una epidemia de enfermedad fatal ocurrida entre trabajadores de laboratorios elaboradores de vacuna antipoliomielitis en Behringwerke (Marburg), el Paul Ehrilch lnstitute (Frankfurt), Alemania, y en el Instituto Torlak (Belgrado-Serbia, ex Yugoeslavia) . Todos fueron infectados primariamente o en forma secundaria, por la manipulación de órganos de monos verdes africanos (Cercopíthecus aethíops) procedentes de Uganda. La etiología de la fiebre de Ébola fue reconocida a raíz de un brote de la enfermedad acaecida en la cercanía del río Ébola, en la República Democrática del Congo (ex Zaire) en 1976.
PROPIEDADES La familia Fí/ovírídae incluye dos géneros: Ebolavírus y Marburgvírus. El primero de ellos comprende cuatro especies: Zaire ebolavirus (1976), Sudán ebolavirus (1979), Restan ebolavirus (1990) y Costa de Marfil ebolavirus (1994), habiéndose descrito variaciones genéticas menores en diversas cepas aisladas. En el Marburgvírus (1967) se ha identificado sólo una especie, Lago Victoria marburgvirus, pero las cepas de esta única especie aisladas encierran diversidad antigénica y fenotípica. El nombre de la familia(= filiforme) grafica la forma delgada y alargada del virión, 860 a 1 .200 nm de largo, cuya composición básica es ARN monocatenario no segmentado, con una longitud aproximada de 19 kb. El ARN contiene siete genes de alta estabilidad que codifican proteínas estructurales/funcionales: nucleoprot~ína mayor (NP), L (ARN polimerasa), ca-factor de polimerasa (VP35) , proteína de replicación-transcripción (VP30); glicoproteínas (GP); proteínas matriz VP 40 y VP 24; y una envoltura externa lipídica que el virus adquiere de la membrana citoplasmática de la célula hospedera. Su replicación se efectúa en el citoplasma de la célula eucariota y se libera por yemación (Figura 20-7).
282
PATOGENIA E INMUNIDAD Se desconoce la naturaleza de los receptores celulares que permiten la infección por filovirus. Se ha descrito que la invasión celular por virus Ébola se inicia por interacciones entre la proteína de envoltura viral y la membrana celular por la vía de la 3-fosfoinositol quinasa, lo que induce la formación de una vesícula endosómica que penetra al citoplasma celular (endocitosis) encerrando en su interior a los viriones; una vez en su interior, el endosoma se abre permitiendo la continuación de la replicación viral. Las células blanco de esta infección son las células dendríticas de la piel y los macrófagos tisulares/migratorios. En esta etapa, la inmunidad innata representada por el interferón es inhibida por la VP35 , que frena su producción, a la vez que la VP24 bloquea el efecto biológico del interferón. Una vez que el virus ha penetrado al interior de las células blanco, se replica y disemina a los ganglios regionales; luego, por vía linfática accede a ganglios en toda la economía y finalmente a otros órganos, en particular al hígado y la corteza suprarrenal. La presencia del virus en macrófagos y células dendríticas desencadena la liberación de citoquinas pro y antiinflamatorias , a la vez que provoca apoptosis de linfocitos NK y de aquellos encargados de una segunda respuesta específica (LB y LT citotóxicos), condicionando un estado de "permisividad" para la replicación y circulación del virus en la economía. Una viremia alta y una liberación tardía de citoquinas proinflamatorias se correlacionan con un peor pronóstico de la enfermedad. Por otro lado, se ha descrito una baja viremia y la liberación precoz de citoquinas proinflamatorias en pacientes que sobreviven a la infección. Probablemente, el tipo de respuesta inmune a los filovirus y la resolución de la enfermedad están determinados genéticamente en cada hospedero. La letalidad de la infección por filovirus alcanza globalmente del 70% al 90% , pero se han documentado infecciones asintomáticas (individuos seropositivos en los lugares geográficos donde se ha descrito la enfermedad, sin el antecedente de haberla padecido) . La virulencia de diversas especies es variable, desconociéndose al momento actual dónde radica esta diferencia. -Así, Reston ebolavirus y Costa de Marfil ebolavirus parecieran ser no virulentos o de baja virulencia en humanos y monos, mientras que la máxima capacidad de daño se describe en Zaire ebolavirus, con un máximo efecto inmunosupresor y apoptosis linfacitaría sobre el hospedero. El virus Lago Victoria marburg tiene una especial predilección por el sistema nervioso central (SNC).
EPIDEMIOLOGÍA Las infecciones por virus Ébola (con la excepción de Restan ebolavirus) y Marburg se originan en África ecuatorial y se presentan como brotes epidémicos de poca cuantía en localidades semirrurales. Desde sus descripciones iniciales -1967 para fiebre de Marburg y 1968 para fiebre de Ébola-, se hanJ notificado hasta el año 2007 1.860 casos de Ébola y alrededor de 500 casos de FH por virus Marburg , hasta el último brote ocurrido en Angola durante 2005 .
CAPÍTULO
20 - ZOONOSIS
GP1,2
VP
VP
35
40
NP
GP / SGP
VP
VP
30
24
L
l _____l____ l ____.["--------'1'-----"'1'------~1
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Figura 20-7. Izq.: microfotografía electrónica de un filovirus. Der.: esquema de la estru ctura del vi ru s Marburg. Abajo: esq uema del genoma del virus Ébola (en negro los segmentos intergénicos).
La letalidad, que oscila entre el 70% y el 90% , es más elevada para la infección por Zaire ebolavirus (> 90%) que para Sudán ebolavirus (-50%); en fiebre por virus Marburg la letalidad ha alcanzado el 90%. Se describen, además, fuera de las fronteras africanas, casos de ambas enfermedades adquiridas por misioneros, trabajadores de la salud u otras actividades laborales y viajeros que han permanecido en República Democrática del Congo, Sudán, Gabón y Costa de Marfil para fiebre de Ébola y en Uganda, República Democrática del Congo, Angola, Kenia, Zimbabue (ex Rodesia del Sur) para fiebre de Marburg. Este antecedente debe ser considerado en la evaluación de pacientes febriles que refieren viajes recientes a estas latitudes. Según se desprende de descripciones de los brotes epidémicos, la infección se adquiere por contacto con animales muertos, en particular gorilas y chimpancés, en quienes se han obseNado epidemias con alta letalidad, aislándose filovirus de sus tejidos, o por contacto directo con un caso índice humano, constituyendo patologías de alta diseminación familiar o nosocomial. Se entiende que los animales que han sido fuente de infección representan hospederos circunstanciales de filovirus, al igual que el ser humano, y no constituyen el verdadero reservorio. Se ha buscado exhaustivamente el reseNorio natural en
los sistemas ecológicos donde se han generado estos brotes epidémicos o casos esporádicos (primates, otros mamíferos, roedores, insectos, quirópteros, vegetales, etc.), pero no se ha logrado definir fehacientemente. Ocasionalmente se ha aislado filovirus de roedores -Muridae y Soricidae- y de murciélagos de la fruta - Hypsignathus monstrosus, Epomops franqueti y Myonycteris torquita- , hallazgos poco convincentes para considerarlos como reseNorio natural. Durante 2008 se publicó el resultado de experimentos con cultivos celulares de murciélagos que permiten aventurar que la infección por filovirus permanece en estado subclínico en estos animales y se activa frente a estímulos medioambientales que conducen a la liberación de viriones maduros e infectantes; esto explicaría la normal dificultad de rescatar filovirus de murciélagos capturados en los nichos ecológicos apropiados de las fiebres hemorrágicas. El Reston ebolavirus fue descrito en 1990 como causante de una epizootia en cerdos traídos de Filipinas, a Reston, Virginia, EE.UU., y luego ha sido detectado en animales en ese país oriental. En 2009 se identificó al cerdo como fuente de infección silenciosa para humanos que viven en estrecho contacto con esa especie animal en Filipinas (un individuo fue seropositivo) y en primates no humanos en el sudeste asiático.
283
Vi ROLOGÍA ClÍNI CA
Los pacientes afectados por ebolavirus eliminan partículas infectantes por el sudor, orina, deposiciones, vómitos , y la tienen en su sangre; no se ha demostrado que se transmita por la generación de aerosoles. La contagiosidad de la infección es máxima en etapas terminales del cuadro clínico, momento pródigo en vómitos , diarrea, shock y hemorragias . No se ha documentado el contagio de infecciones por filovirus durante la incubación de la enfermedad. Por el contrario, modelos experimentales en monos infectados con Restan ebolavirus comprobaron que los síntomas de fiebre y malestar general precedieron a la excreción viral por faringe, fosas nasales y conjuntiva, en 2-4 , 5-1 O y 5-6 días, respectivamente. La reutilización de agujas, espéculos y otros dispositivos es otro vehículo eficiente de infección entre pacientes internados. En hospitales rurales de África ecuatorial, donde la infraestructura es deficiente y por la falta de recursos los materiales de sutura e inyecciones se han reutilizado sin una esterilización apropiada, han crecido los brotes epidémicos en los villorrios. Tal es así, que el cierre de estos hospitales, exigido por la comunidad, se ha correlacionado estrechamente con el término de los brotes. Otra fuente de infección ha sido la manipulación de cadáveres antes de proceder a su entierro. Los filovirus no son transmitidos por mosquitos. El incremento significativo de viajeros con fines turísticos al continente africano, específicamente a los lugares en que se han descrito infecciones por filovirus, pone en alerta a la comun idad médica de que casos esporádicos de estas fiebres hemorrágicas se presenten en diversas latitudes del orbe. En la última década ha surg ido el temor de que estos virus sean empleados, dada su alta letalidad , como armas biológicas.
AsPECTos cLíNicos La incubación se estima en cuatro a diez días. Al comienzo, las manifestaciones clínicas de las fiebres hemorrágicas por filovirus son inespecíficas pero de instalación súbita: fiebre alta, cefalea, malestar general y mialgias; luego de una semana aparecen síntomas gastrointestinales como náuseas, dolor abdominal, vómitos o diarrea, odinofagia y tos irritativa. Se describe un exantema maculopapular en el tronco en el 50% de los pacientes, hemorragia conjuntiva! y de mucosas, petequias, hemorragias en sitios de punción, deterioro de la función hepática, leucopenia y trombocitopenia. La fiebre desciende o desaparece y pronto el paciente fallece habiendo presentado hemorragias graves, shock y falla orgánica múltiple, en promedio al noveno día (rango: días 7-16). La letalidad alcanza del 70% al 90%. Quienes sobreviven pueden presentar tardíamente hepatitis, orquitis y uveítis, habiéndose demostrado que en estos pacientes el virus persiste durante meses en dichos parénquimas.
DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Las muestras se deben trasladar a los laboratorios de referencia en condiciones de refrigeración, recomendación difícil de cumplir, lo que limita el rendimiento de las técnicas. La manipulación de muestras potencialmente infectantes con fi-
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lovirus debe efectuarse en laboratorios de bioseguridad nivel 4, sólo disponibles actualmente en países como los EE.UU., Canadá, Francia, Gran Bretaña, Alemania, Suecia, Sudáfrica y Rusia. Se han implementado técnicas de PCR en tiempo real para detectar el ARN y detección de antígenos y anticuerpos por ELISA de captura lgM e lgG, así como inmunohistoquímica en tejidos de autopsias. La infección debe confirmarse por más de un método, a fin de minimizar el riesgo de resultados falsos positivos, dada la alarma que implica identificar un caso de FH de tan alta letalidad. Epidemiológicamente es adecuado plantear otras etiologías de FH tanto en nativos como en viajeros procedentes de estas zonas geográficas, por lo que los laboratorios especializados deben aplicar protocolos que incluyan el estudio de múltiples otras causas de FH.
Aislamiento viral. El virus puede aislarse de la sangre o materiales de autopsia en cultivo de células Vero y Vero E6, donde los filovirus crecen con facilidad, y confirmarse por microscopia electrónica o inmunofluorescencia. La especie dentro de la familia se identifiE_a con anticuerpos monoclonales dirigidos contra la nucleoproteína. Biología molecular. Existen técnicas de PCR en tiempo real para cada especie, con buena sensibilidad (variable entre laboratorios) y altísima especificidad, convirtiendo esta técnica en un método regular en los laboratorios de referencia. Detección de antígenos. Se usa ELISA de captura de antígeno, que es útil para el diagnóstico precoz en sangre y tejidos, en particular para la confirmación de casos rápidamente fatales (la mayoría), en los cuales la serología no alcanza a virar a la positividad. Utiliza anticuerpos monoclonales dirigidos contra la nucleoproteína, glicoproteína y VP40. Serología. Comúnmente se emplean técnicas de inmunofluorescencia y ELISA para detectar lgM e lgG específicas. Una limitante es disponer de antígenos para elaborar estas pruebas por el riesgo biológico que impl ica. De allí que se hayan preparado antígenos sintéticos recombinantes basados en la nucleoproteína y en la glicoproteína viral, que permiten efectuar serología específica para las diferentes especies de ebolavirus y el Lago Victoria marburgvirus con distintos grados de validación clínica. Una utilidad adicional de la serología ha sido el estudio de reservorios animales de los filovirus, que han encontrado seropositividad en murciélagos de la fruta.
PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO Vacunas en desarrollo. Por la alta peligrosidad de manipular este tipo de viriones, no se ha trabajado mayormente en vacunas atenuadas ni inactivadas. Existen ensayos promisorios con vacunas en primates no humanos, inoculados con antígenos recombinantes contenidos en vectores biológicos (virus de estomatitis vesicular, adenovirus, virus parainfluenza), vacunas de ADN o subunidades antigénicas. No se han desarrollado recursos terapéuticos útiles para el control de la infección humana ya establecida, por lo que el soporte de los pacientes afectados se limita al manejo sintomático de la fiebre y malestar general, al aporte de líquidos en
).
C APíTu Lo
forma enérgica para combatir la hipovolemia, al reemplazo de la sangre perdida y de factores de coagulación consumidos y a la aplicación de precauciones de contacto para evitar la diseminación nosocomial de la enfermedad. La reciente caracterización de la estructura de VP35 (año 2009) abre la esperanza de elaborar fármacos que se unan a ella obteniendo un efecto antiviral específico. Otra línea de estudio es la aplicación de nanomedicina para bloquear la replicación del material genético del virus infectante.
20 - Z ooNOSIS
Existen manuales de procedimientos para el manejo detallado de pacientes en quienes se sospecha enfermedad por filovirus ya ingresados a un hospital. La OMS y autoridades locales de salud en cada país recomiendan la notificación telefónica inmediata de la sospecha de fiebre hemorrágica por filovirus a los equipos de epidemiología.
HECHOS DESTACADOS
Rabia • La rabia es una enfermedad infecciosa mortal, que afecta a todos los animales de sangre calien te (reservorios) y puede transmitirse al hombre de forma accidental. Es producida por un virus con forma de bala de la familia Rabdoviridae y género Lyssavirus. Su genoma es ARN de hebra simple asociado a una cápsula helicoidal y posee manto o envoltura viral con espículas; la glicoproteína G es la responsable de la entrada a la célula y de la inducción de anticuerpos neutralizantes. • Existen dos clases de rabia: la urbana, que se propaga en el 85% por perros o gatos, y la silvestre, transmitida por mapaches, murciélagos y otros animales. • El hombre puede contraer la rabia corrientemente por mordedura, lamedura o rasguño producidos por un animal enfermo. • Después de la mordedura el virus replica en el músculo estriado, alcanza al sistema nervioso periférico, luego la médula espinal y el SNC; se disemina en forma centrífuga a las glándulas salivales, cuero cabelludo, córnea, riñones y otros órganos. El período de incubación en humanos varía desde < 1O días hasta > 6 años, con un promedio de 1 a 3 meses. • En el hombre y animales puede presentarse rabia furiosa o rabia paralítica "muda". En ambas la muerte es inevitable. • La rabia puede ser prevenida mediante inmunización después de exposición con vacuna antirrábica; cuando la lesión es grave o producida por un animal silvestre se aplica además suero antirrábico. • La vacuna debe ser usada como prevención en personal de laboratorios, veterinarios y otros sujetos de riesgo, además de ciertos animales domésticos (perros y gatos).
Hantavirus • Es el único Bunyaviridae que se transmite al hombre a través de roedores. • Entre las infecciones virales emergentes, la por hantavirus destaca por su alta letalidad, que supera el30%. • Existen dos formas clínicas de presentación: el síndrome cardiopulmonar (SCPH), descrito sólo en el continente americano, y la fiebre hemorrágica con compromiso renal (FHSR), que se observa , fundamentalmente en Asia y Europa. • El reconocimiento precoz de los síntomas y signos de la enfermedad es fundamental para la monitorización activa del paciente, idealmente hospitalizado en una UCI. • La sospecha clínica se confirma por estudio serológico (lgM e lgG). • La prevención y el conocimiento de los factores de riesgo asociados a la adquisición del virus debe ser difundido constantemente en la población. No hay vacuna para el SCPH.
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VIROLOG ÍA ClÍNICA
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Arenavirus • Los arenavirus son virus de roedores que se clasifican en dos grandes grupos: los del Viejo Mundo (Eurasia y África) asociados a roedores de la familia Muridae, y los del Nuevo Mundo, asociados con la subfamilia de Sigmodontinae de roedores americanos. • Tienen un genoma fraccionado .de ARN ambisens , con hebra positiva hacia el extremo 5 y negativa hacia el 3'; el aspecto "arenoso" se debe a la presencia de ribosomas. • La infección en humanos es generalmente inaparente, pero puede producir fiebre hemorrágica grave y compromiso multisistémico. • El diagnóstico temprano es clave para evitar el desenlace fatal de casos severos. Se sospecha por la clínica y la epidemiología regional. Se han desarrollado exámenes de RT-PCR para algunos arenavirus. La confirmación retrospectiva se realiza por serología. • El tratamiento es fundamentalmente de soporte: la ribavirina se usa en fiebre de Lassa y el plasma inmune en pacientes con fiebre hemorrágica argentina. Se han desarrollado vacunas contra algunos arenavirus.
Filovirus • Son causa de una de las fiebres hemorrágicas más temidas, por su alta contagiosidad y letalidad. • El reservorio del virus Ébola es aún desconocido; se cree que esta zoonosis se adquiere por contacto del hombre con animales de la selva africana, especialmente los monos. • Esta infección se puede transmitir entre humanos por contacto directo con sangre o fluidos de un infectado, especialmente por contagio nosocomial. Los brotes son esporádicos y autolimitados, con una mortalidad de entre el 70% y el 90%. • Los síntomas están asociados a fenómenos hemorrágicos que llevan a la muerte del hospedero. • El diagnóstico de laboratorio debe confirmar la sospecha; sin embargo, hay pocos laboratorios con bioseguridad nivel 4 que estén capacitados para estudiar filovirus. • No existe vacuna ni tratamiento específico de la enfermedad.
BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO
12
Rinovirus
Arruda E, Pitkaranta A, Witek TJ Jr, Doyle CA, Hayden FG. Frequency and natural history of rhinovirus infections in adults during autumn. J Clin Microbiol1997; 35:2864-68. Gwaltney JM Jr. The common cold. En: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R. Principies and practice of infectious diseases. 51h ed. New York, Edinburgh, London, Philadelphia: Churchill Livingstone, 2000; 651-56. Gwaltney JM Jr, Hendley JO. Rhinovirus transmission: One if by air, two if by hand. Am J Epidemiol1987; 107:357-61. Gwaltney JM Jr, Moskalsky PB, Hendley JO. Hand-to-hand transmission of rhinovirus colds. Ann lntern Med 1978; 88:463-67. Coronavirus
Ksiakek TG, Erdman D, Goldsmith C, Zaki SR, Peret T, Emery S et al. A novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome. N Engl J Med 2003; 348:1967-76. Muller MP, McGeer ASevere acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus. Semin Respir Crit Care Med 2007; 28:201-12 . Taqkashi E, Endo R, Ma X, lshiguro N, Kisuta H. Detection of human coronavirus NL63 in young children with bronquiolitis. J Med Virol 2005; 75:463-65. Influenza
Advisory Committee on lmmunization Practices (ACIP). Prevention and control of influenza. Recommendations of the Advisory Committee on lmmunization Practices (ACIP), 2008. MMWR 2008; 57(RR07): 1-60. Avendaño LF. ¿Logrará la nueva cepa de influenza A H1 N1 sustituir a las cepas antiguas de influenza estacional? Rev Chil Salud Publ 2009; 13:42-50. Baltimore RS, Jenson HB. New recommendation for influenza vaccination for children and pregnant women. Curr Opin Pediatr 2003; 15:74-76. Belshe RB. The origin of pandemic influenza -lessons from the 1918 virus. N Engl J Med 2005; 353(21 ):2209-11. Centers for Disease Control (CDC). Pandemic influenza. www.cdc.gov/flu/pandemic/es. Hayden FG. Antiviral resistence in influenza viruses -implications for management and pandemic response. N Engl J Med 2006; 354(8): 785-88' Laver WG, Bischofberger N, Webster RG. lnactivación de los virus de la gripe. Sci Am (edición española) 1999; 58-67. Monto AS. The threat of an avian influenza pandemic. N Engl J Med 2005; 352(4):323-25. Piedra PA, Yan L, Kotloff K, Zangwill K, Bernstein DI, King Jet al. Safety of the trivalent, cold-adapted influenza vaccine in preschool-aged children. Pediatrics 2002; 11 0(4):662-72. The Writing Comitte of the World Health Organization (WHO) Consultation on human influenza NH5. Avian influenza A (H5N1) infection in humans. N Engl J Med 2005; 353:1374-85. Zimmer SM, Burke DS. Historical perspective -emergence of influenza A (H1 N1) viruses. N Engl J Med 2009; 361 :279-85. Virus respiratorio sincicial
American Academy of Pediatrics, Committee on lnfectious Diseases, Committee on Fetus and Newborn . Prevention of respiratory syncytial virus infections: lndications for the use of palivizumab and update on the use of RSV-IGIV. Pediatrics 1998; 102(5): 1211-16. Avendaño LF, Palomino MA, Larrañaga C. Surveillance for respiratory syncytial virus in infants hospitalized for acute lower respiratory infection in Chile (1989 to 2000). J Clin Microbio! 2003; 41 :4879-82. Dowell SF, Anderson LJ, Gary HE, Erdman DD, Plouffe JF, File TM Jr et al. Respiratory syncytial virus is an important cause of communityacquired lower respiratory infection among hospitalized adults. J lnfect Dis 1996; 174:456-62. Falsey AR. Respiratory syncytial virus infection in adults. Semin Respir Crit Care Med 2007; 28:171-81 . Falsey AR, Walsh EE. RSV infection in adults. Clin Microbio! Rev 2000; 13:371. Openshow P, Tregoning JS. lmmune responses and disease enhancement during respiratory syncytial virus infection. Clin Microbio! Rev 2005; 18:541-55. Piedra PA Future directions in vaccine prevention of respiratory syncytial virus. Ped lnfect Dis J 2002; 21:482-87. Yusuf S, Piedimonte G, Auais A, Demmler G, Krishnan S, Van Caeseele P et al. An analysis of the effects of meteorological conditions on the epidemic activity of respiratory syncytial virus. Epidemiollnfect 2007; 135:1077-90. Metapneumovirus
Deffrasnes C, Hamelin ME, Boivin G. Human metapneumovirus. Semin Respir Crit Care Med 2007; 28:213-21. Luchsinger V, Escobar C, Avendaño LF. Detección de metapneumovirus humano en niños hospitalizados por infección respiratoria aguda baja en Santiago, Chile. Rev Med Chil2005; 133(9):1059-64. Van Den Hoogeb B, De Jong JC, Groen J, Kuiken T, De Groot R, Fouchier Retal. A newly discovered human pneumovirus isolated from young children with respiratory tract disease. Nat Med 2001; 7:719-24. Para influenza
Hall CB. Respiratory syncytial virus and parainfluenza virus. A review. N Engl J Med 2001; 344(25): 1917-28. lagos R, Avendaño LF, Levine M. Vigilancia sistemática de virus influenza, respiratorio sincicial, parainfluenza y Cl_denovirus en niños ambulatorios con infecciones agudas respiratorias. Rev Med Chil1999; 127:1063-72. 287
VIROLOGÍA CLÍNICA
Adenovirus
Kajon A, Mistchenko A, Videla C, Hortal M, Wadell G, Avendaño LF. Molecular epidemiology of adenovirus acute lower respiratory infections of children in the South Cone of South America (1991-1994) . J Med Virol1996; 48:151-56. Kajon A, Larrañaga C, Suárez M, Wadell G, Avendaño LF. Genome type analysis of Chilean adenovirus strains isolated in childrens hospital between 1988-1990. J Med Virol1994; 42:16-21. Larrañaga C, Martínez J, Peña A, Palomino MA, Carrión F, Avendaño LF. Molecular characterization of hospital-acquired adenovirus infantile respiratory infection in Chile using species specific PCR assays. J Clin Viral 2007; 39:175-81. Larrañaga C, Kajon A, Villagra E, Avendaño LF. Adenovirus surveillance on children hospitalized for acute lower respiratory infection in Chile (1988-1996). J Med Viral 2000; 60:342-46. Li QG, Henningsson A, Juta P, Elgh F, Wadell G. Use of restriction fragment analysis and sequencing of a serotype-specific region to type adenovirus isolates. J Clin Microbio! 1999; 37(3):844-4 7. Muñoz F, Piedra P, Demmler G. Disseminated adenovirus disease in immunocopromised and immunocompetent children . Clin lnfect Dis 1998; 27:1194-200. Palomino MA, Larrañaga C, Avendaño LF. Hospital-acquired adenovirus 7h infantile respiratory infection in Chile. Ped lnfect Dis J 2000; 19:527-31 . Simila S, Linna O, Lanning P, Heikkinen E, Ala-Houhala M. Chronic lung damage caused by adenovirus type 7: A ten year follow-up study. Chest 1981; 80:127-31. Wold WS , Horwitz MS. Adenoviruses. En: Fields BM, Knipe DM , Howley PM. Fields virology. 5th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2007; 2395-436. Boca virus
Arnold JC, Singh KK, Spector SA, Sawyer MH. Human bocavirus: Prevalence and clinical spectrum ata Children's Hospital. Clin lnfect Dis 2006; 43:283.
CAPÍTULO
13
CAPITULO
14
---28
Centers for Disease Control and Prevention. Rotavirus surveillance -Worldwide, 2001-2008. MMWR 2008; 57:1255-57. Dennehy PH , Nelson SM, Spangenberger S, Noel JS, Monroe SS, Glass Rl. A prospective case-control study of the role of astrovirus in acute diarrhea among hospitalized young children. J lnfect Dis 2001; 184:10-15. Gaggero A, O'Ryan M, Noel J, Glass Rl, Monroe SS, Mamani N et al. Prevalence of astrovirus infection among Chilean children with acute gastroenteritis. J Clin Microbio! 1998; 36:3691-93. Gaggero A, Avendaño L, Fernández J, Spencer E. Nosocomial transmission of rotavirus from patients admitted with diarrhea. J Clin Microbio! 1992; 30:3294-97. · Jiang X, Graham DY, Wang K, Estes MK. Norwalk virus geno me cloning and characterization. Science 1990; 250:1580. Matson DO, O'Ryan ML, Jiang X, Mitchell DK. Rotavirus, enteric adenoviruses, caliciviruses, astroviruses, and other viruses causing gastroenteritis. En: Spector S, Hodinka RL, Young SA. Clinical virology manual. 3rd ed. Washington OC: ASM Press, 2000; 270-94. O'Ryan ML, Mamani N, Avendaño LF, Cohen J, Peña A, Villarroel Jet al. Tipos antigénicos de rotavirus circulantes en Santiago, Chile. Rev Med Chil1995; 123:549-59. O'Ryan ML, Mamani N, Vial P, Hoffens M, Glenz C, Estes M et al. Seroprevalencia y posibles factores de riesgo para virus Norwalk en Santiago de Chile. Rev Chillnfect 1994; 11 :228-38. Parashar UD. Systematic literature review of role of noroviruses in sporadic gastroenteritis. Emerg lnfect Dis 2008; 14:1224-31. Parashar UD, Hummelman E, Bresee J. Global illness and deaths caused by rotavirus disease in children. Emerg lnfect Dis 2003; 9(5):565-72 . Pereira E, da Costa N, Fialho AM, de Assis RS, Almeida MM, Rocha Metal. Adenoviruses associated with acute gastroenteritis in hospitalized and community children up to 5 years old in Rio de Janeiro and Salvador, Brazil. J Med Microbio! 2007; 56:313-19. Ruiz-Palacios GM, Pérez-Schael 1, Velázquez FR, Abate H, Breuer T, Clemens SC et al. Safety and efficacy of an attenuated vaccine against severe rotavirus gastroenteritis. N Engl J Med 2006; 354:11-22. Spencer E, Avendaño LF, Araya M. Characteristics and analysis of electropherotypes of human rotavirus isolated in Chile. J lnfect Dis 1983; 148:41-48. Vesikari T, Matson DO, Dennehy P, Van Damme P, Santosham M, Rodriguez Z et al. Safety and efficacy of a pentavalent human-bovine (WC3) reassortant rotavirus vaccine. N Engl J Med 2006; 354:23-33.
Introducción
Harrison TJ, Dusheicko GM, Zuczerman AJ. Hepatitis virus. En: Zuckerman AJ, Batnavala JE, Schoub BD, Griffiths PO, Mortimer P. Principies &practice of clinical virology. 6th ed . Oxford: Wiley, Blackwell , 2009. lbarra H. Cambios en la epidemiología de las hepatitis virales en Chile y consideraciones en estrategias de prevención. Rev Med Chil2007; 135:229-39. Oubiña JR. Virus de hepatitis A, B, C, D, E. En: Carballal G, Oubiña JR. Virología médica. 3aed. Buenos Aires: Ateneo, 1998; 22. Shors T. Virus: Estudio molecular con orientación clínica. Buenos Aires: Panamericana, 2009; 17. Hepatitis A
Aguilera A, Romero S, Regueiro J. Epidemiología y manifestaciones clínicas de las hepatitis virales. Enferm lnfecc Microbio! Clin 2006; 24(4):264-76. CDC. Hepatitis A vaccination coverage among children aged 24-35 months -United States, 2006 and 2007. MMWR 2009; 58(25):689-94. Dagan R, Leventhal A, Anis E, Slater P, Ashur Y, Shouval D. lncidence of hepatitis A in Israel following universal immunization of toddlers. JAMA 2005; 294(2):202-1 O. Keeffe EB. Acute hepatitis A and B in patients with chronic liver disease: Prevention through vaccination. Am J Med 2005; 118(1 OA):21 S-27S.
BIBLIOGRAFÍA
Keeffe EB, lwarson S, McMahon BJ, Lindsay KL, Koff RS, Manns Metal. Safety and immunogenicity of hepatitis A vaccine in patients with chronic liver disease. Hepatology 2003; 27(3):881-86. Marin A, Lemon SM. Hepatitis A virus: From discovery to vaccines. Hepatology 2006; 43:S164-S72. Ministerio de Salud. Boletín electrónico mensual de vigilancia epidemiológica. Santiago de Chile. http://epi.minsal.ci/epi/html/bolets/ evigia.htm. Valenzuela MT, Jacobs J, Arteaga O, Navarrete MS, Meyerhoff AS, lnnis BL. Cost-effectiveness of universal childhood hepatitis A vaccination in Chile. Vaccine 2005; 23:4110-19. Yao G. Clinical spectrum and natural history of viral hepatitis A in a 1988 Shanghai epidemic. En: Hollinger FB, Lemon SM, Margolis H. Viral hepatitis and liver disease. Baltimore: Williams &Wilkins, 1991 ; 14-20. Hepatitis B
Brahm J, Muñoz G. Hepatitis viral. Santiago, Chile: Mediterráneo, 2008. Díaz J, González C, Aguilera X. Situación hepatitis B. El Vigía 2007; 24:2-5. Dienstag J. Hepatitis B virus infection. N Engl J Med 2008; 359(14):1486-500. Moreno D, Alegre F, García-González N. Virología, epidemiología y mecanismos de transmisión del VHB. An Sist Sanit Navar 2004; 27:7-16. Recommendations for identification and public health management of persons with chronic hepatitis B virus infection. MMWR 2008; 57:RR-8. Seeger Ch, Masan W. Hepatitis B virus biology. Microbio! Mol Biol Rev 2000; 64(1 ):51-68. Sorrell MF, Belongia EA, Costa J, Gareen IF, Grem JL, lnadomi JM et al. Nacionallnstitutes of Health Consensus Development Conference Statement: Management of hepatitis B. Ann lntern Med 2009; 150(2):1 05-1 O. Valsamakis A. Molecular testing in the diagnosis and management of chronic hepatitis B. Clin Microbio! Rev 2007; 20:426-39. Hepatitis C
Bartenschlager R, Lohmann V. Replication of hepatitis C virus. J Gen Viral 2000; 81:1631-48. Blackard JT, Kemmer N, Sherman KE. Extrahepatic replication of VHC: lnsights into clinical manifestations and biological consequences. Hepatology 2006; 44:15-22. CDC. Viral hepatitis. www.cdc.gov. Ghany MG, Strader DB, Thomas DL, Seeff LB. American Association for the Study of Liver Diseases. Diagnosis, management, and treatment of hepatitis C: An update. Hepatology 2009; 49:1335-7 4. González R, Soza A, Hernández V, Pérez RM , Álvarez M, Morales A et al. lncidence and prevalence of hepatitis C virus infection in Chile. Ann Hepatol2005; 4:127-30. Hellen CU, Pestova TV. Translation of hepatitis C virus RNA J Viral Hepat 1999; 6:79-87. Jou JH, Muir AJ. In the clinic. Hepatitis C. Ann lntern Med 2008; 148:1TC6-1-ITC6. Komurian-Pradel F, Rajoharison A, Berland JL, Khouri V, Perret M, Van Roosmalen M et al. Antigenic relevance of F protein in chronic hepatitis C virus infection. Hepatology 2004; 40:900-09. Lauer G.M, Walker BD. Hepatitis C virus infection. N Engl J Med 2001 ; VOL 41-52. Pawlotsky JM . Hepatitis C virus population dynamics during infection . Curr Top Microbiollmmunol2006; 299:261-84. Report of a WHO consultation organized in collaboration with the Viral Hepatitis Prevention Board, Antwerp, Belgium. Global surveillance and control of hepatitis C. J Viral Hepat 1999; 6:35-47. Seeff LB. Natural history of chronic hepatitis C. Hepatology 2002; 36:S35-S46. Seeff LB, Hoofnagle JH. Nationallnstitutes of Health Consensus Development Conference: Management of hepatitis C: 2002. Hepatology 2002; 36:S1-S2. Soza A, López-Lastra M. Hepatitis C in Chile: Burden of the disease. Rev Med Chil 2006; 134:777-88. Soza A, Arrese M, González R, Álvarez M, Pérez RM , Cortés P et al. Clinical and epidemiological features of 147 Chilean patients with chronic hepatitis C. Ann Hepatol 2004; 3:146-51. Wakita T, Pietschmann T, Kato T, Date T, Miyamoto M, Zhao Z et al. Production of infectious hepatitis C virus in tissue culture from a cloned viral genome. Nature Med 2005; 11:791-96. Hepatitis D
Dienstag JL. Chronic viral hepatitis. En: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R. Principies and practice of infectiot,Js diseases. 61h ed. Philadelphia: Elsevier-Churchill Livingstone, 2005; 112. Hepatitis E Aguilera A, Romero S, Regueiro J. Epidemiología y manifestaciones clínicas de las hepatitis virales. Enferm lnfecc Microbio! Clin 2006; 24:264-276. Fogeda M, de Ory F, Avellón A, Echevarría JM. Differential diagnosis of hepatitis E virus, cytomegalovirus and Epstein-Barr virus infection in patients with suspected hepatitis E. J Clin Viral 2009; 45:259-61 . Goens SO, Perdue ML. Hepatitis E viruses in humans and animals. Animal Health Res Rev 2000; 5:145-56. Khuroo M. Study of an epidemic of non A, non B hepatitis. Possibility of another human hepatitis virus distinct from post-transfusion non A, non B type. Am J Med 1980; 68:818-24. Pérez-Gracia MT, Rodríguez-Iglesias M. Aspectos actuales del virus de la hepatitis E. Med Clin (Barc) 2003; 121 :787-92. Previsani N, Lavanchy D. Hepatitis E WHO/CDS/CSR/EDC/2001.12. World Health Organization, Department of Communicable Disease Surveillance and response. 2001 . Wang L, Zhuang H. Hepatitis E: An overview and recent advances in vaccine research. World J Gastroenterol2004; 10:2157-62. Otros virus
Abe K, Kiuchi T, Tanaka K, Edamoto Y, Aiba N, Sata T. Characterization of erythrovirus B19 genomes isolated in liver tissues from patients with fulminant hepatitis and biliary atresia who underwent liver transplantation. lnt J Med Sci 2007; 4:105-09. Cisneros-Herreros JM, Herrero-Romero M. Hepatitis por virus del grupo herpes. Enferm lnfec Microbio! Clin 2006; 24(6):392-98.
289
VIROLOGÍA CLÍN ICA
De Souza LJ , Alves JG, Ribeiro RM , Gicovate Neto C, Bastos DA, Siqueira EW et al. Amino transferase changes and acute hepatitis in patients with Dengue fever: Analysis of 1.585 cases. Braz J lnfect Dis 2004; 8(2):156-63. Lawee D. Mild infectious mononucleosis presenting with transient mixed liver disease. Can Fam Physician 2007; 53:1314-16. Negro F. The paradox of Epstein-Barr virus associated hepatitis. J Hepatol 2006; 44:839-41 . Vento S, Guella L, Mirandola F, Cainelli F, Di Perri G, Solbiati M et al. Epstein-Barr virus as a trigger autoimmune hepatitis in susceptible individuals. Lancet 1995; 346:608-09.
CAPITULO
15
Viruela Acton JO, Lucera LS, Myrvik QN, Weiser RR. Propiedades de los virus que ocasionan lesiones cutáneas. En: Virología. lnteramericana, 1977; 157-60. Acton JO, Lucera LS, Myrvik QN, Weiser RR. Enfermedades virales de la piel. En: Virología. lnteramericana, 1977; 191-202. Bennenson AS. Smallpox. En: Top FH, Wehler PF. Communicable and infectious diseases. 7th ed. London: Mosby, 1972; 592-607. Braude Al. Poxviruses. En: Braude Al, Davis CE, Fierer J. lnfectious diseases and medical microbiology. 2nd ed. WB Saunders, 1986; 477-81. Cohen A. Poxviruses. General description. Poxvirus variolae -Smallpox. Poxvirus vacciniae. Vaccination against smallpox. En: Cohen A. Textbook of medical virology. London: Blackwell, 1969; 269-96. Cherry JO. Smallpox (variola virus). En: Feigin RO, Cherry JO. Texbook of pediatric infectious diseases. 4th ed. WB Saunders, 1998; 1778-81. Denkking F. Smallpox. En: Debré R, Celers J. Clinical virology. Philadelphia, London, Toronto: WB Saunders, 1970; 416-36. Downie AW. Poxvirus group. Smallpox virus. En: Horsfall FL, Tamm 1, Rivers TM. Viral and rickettsial infections of man. 4th ed. Philadelphia, Toronto: JB Lippincott, 1965; 932-51 . Katz SL, Gershion AA, Hotez PJ . Smallpox and vaccinia. En: Krugman's infectious diseases of children. 1Oth ed. St. Louis, USA: Mosby, 1998; 468-73. Neff JM. Variola. (Smallpox) and monkeypox viruses. En: Mandell GL, Benett JE, Dolin R. Principies and practices of infectious diseases. 4th ed. Churchill Livingstone, 1995; 1328-29. Ramachandra Rao A. Smallpox. En: Braude Al , Davis CE, Fierer J. lnfectious diseases and medical microbiology. 2nd ed. WB Saunders, 1986; 1418-25.
Molusco contagioso Buller M, Palumbo G. Poxvirus pathogenesis. Microbio! Rev 1991; 55(1 ):80-122. Hanson O, Diven DG. Molluscum contagiosum. Dermatol Online J 2003; 9(2):2. Trama JP, Adelson ME, Mordechai E. ldentification and genotyping of molluscum contagiosum virus from genital swab samples by real-time PCR and pyrosequencing. J Clin Virol2007; 40(4):325-29. Tyring S. Molluscum contagiosum: The importance of early diagnosis and treatment. Am J Obstet Gynecol 2003; 189:S12-S16.
Varicela Abarca K. Varicela: Indicaciones actuales de tratamiento y prevención. Rev Chillnfect 2004; 21 (1 ):S20-S23. Breuer J, Whitley R. Varicella zoster virus: Natural history and current therapies of varicella and herpes zoster. Herpes 2007; 14:25A-27A. Dunkle LM, Arvin AM , Whitley RJ, Rotbart HA, Feder HM Jr, Feldman S et al. A controlled trial of acyclovir for chickenpox in normal children. N Engl J Med 1991; 325:1539-44. Gnann J. Current antiviral treatments for varicella. Herpes 2006; 13(1 ):13A-15A. Gnann J. Current antiviral treatments for herpes zoster. Herpes 2006; 13 (1):16A-20A. Mueller N, Donald G, Cohrs R, Mahalingam M, Nagel M. Varicella zoster virus infection: Clinical features, molecular pathogenesis of disease and latency. Neurol Clin 2008; 26:675-97. Ross AH. Modification of chickenpox in family contacts by administration of gamma globulin. N Engl J Med 1962; 267:369-76.
Sarampión Gershon A. Measles virus. En: Mandell GL, Benett JE, Dolin R. Principies and practices of infectious diseases. 6th ed. Churchill Livingstone, 2005; 157:2031-38. Jiménez J. Control del sarampión en Chile. Campaña Nacional de Inmunización 1992. Santiago, Chile: Dolmen, 1995. Paramixovirus. En: Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Microbiología médica. 58 ed. Madrid : Elsevier, 2007; 59:597-608. Schneider-Schaulies S, ter Meulen V. Measles virus. En: Zuckerman AJ , Batnavala JE, Schoub BD, Griffiths PO, Mortimer P. Principies and practice of clinical virology. 6th ed . Oxford : Wiley Blackwell, 2009; 22 .
Rubéola Gallegos O, Olea A. Estrategias de eliminación de la rubéola en Chile. El Vigía 2007; 10(24):46-50.
Parvovirus Abarca K, Cohen BJ, Vial PA. Seroprevalence of parvovirus 819 in urban Chilean children and young adults, 1990 and 1996. Epidemial lnfect 2002; 128(1 ):59-62. Brown EK. Human parvoviruses. En: Zuckerman AJ , Batnavala JE, Schoub BD, Griffiths PO, Mortimer P. Principies and practice of clinical virology. 6th ed. Oxford : Wiley Blackwell, 2009; 35. Eid AJ , Brown RA, Patel R, Razonable RR. Parvovirus 819 infection after transplantation: A review of 98 cases. Clin lnfect Dis 2006; 43:40-48. Enders M, Schalasta G, Baisch C, Weidner A, Pukkila L, Kaikkonen Letal. Human parvovirus 819 infection during pregnancy. Value of modern molecular and serological diagnostics. J Clin Viral 2006; 35:400-06. Gaggero A, Rivera J, Calquín E, Larrañaga CE, León O, Díaz-P et al. Seroprevalencia de anticuerpos lgG contra parvovirus 819 en donantes de sangre de hospitales en Santiago, Chile. Rev Med Chil 2007; 135:443-48. Miller E, Fairley C, Cohen BJ, Seng C. lmmediate and long term outcome of human parvovirus 819 infection in pregnancy. Brit J Obstet Gynaecol1998; 105:174-78.
--·290
BIBLIOGRAFÍA
Nocton JJ, Miller LC, Tucker LB, Schaller JG. Human paNovirus B1 9-associated arthritis in children. J Pediatrics 1993; 122:186-90. Young NS, Brown KE. PaNovirus B19. Mechanisms of disease. Review. N Engl J Med 2004; 350:586-97. Enterovirus
Kutok JL, Wang F. Spectrum of Epstein-Barr virus-associated diseases. Annu Rev Pathol Mech Dis 2006; 1:375-404. La Grenade L, Manns A, Fletcher V, Derm O, Carberry C, Hanchard B et al. Clinical, pathologic and immunologic features of human T-lymphotrophic virus type 1-associated infective dermatitis in children. Arch Dermatol1 998; 134:439-44. Mendoza N, Diamantis M, Arora A, Bartlett B, Gewirtzman A, Tremaine A et al. Mucocutaneous manifestations of Epstein-Barr virus infection . Am J Clin Dermatol2008; 9(5):295-305. Pérez L, Villarroel J, Reyes A, .Benavides A, Muñoz C. Eritrodermia exfoliativa y dermatitis infecciosa en un lactante infectado por el virus linfotrópico humano-1 (HTLV-1). Rev Chillnfect 2007; 24(2):142-48. Rotbart H, Hayden F. Picornavirus infections. Arch Fam Med 2000; 9:913-20. Scott LA, Stone MS. Viral exanthems. Dermatol Online J 2003; 9(3):4. Papiloma virus
Brin k A, Snijders P, Meijer C. HPV detection methods. Disease Markers 2007; 23:237-81 . Cortés E, Leal C. Papiloma humano. Biología y patogénesis. Rev Facultad Salud Publ Nutr 2001 ; 2(2):1-8. de Villiers E, Fauquet C, BrokerT, Bernard H, Hausen H. Classification of Papillomaviruses. Virology 2004; 324:17-27. Fazel N, Wilczynski S, Lowe L, Su LO. Clinical, histopathologic and molecular aspects of cutaneous human papillomavirus infections. Dermatol Clin 1999; 17(3):521-36. Feltkamp M, de Koning M, Bavinck J, Schegget J. Betapapillomaviruses: lnnocents bystanders or causes of skin cancer. J Clin Virol2008; 43:353-60. Ferreccio C, Prado R, Luzoro A, Ampuero S, Snijders P, Meijer CH et al. Population-based prevalence and age distribution of human papillomavirus among women in Santiago, Chile. Cancer Epidemial Biomarkers Prev 2004; 13:2271-76. Silverberg N. Human papillomavirus infection in children. Curr Opin Pediatr 2004; 16:402-09. Stanley M, Gissmann L, Nardelli-Haefliger D. lmmunobiology of human papillomavirus infections for second generation vaccines. Vaccine 2008; 265:K62-K67. zur Haussen H. Papillomaviruses in the causation of human cancers -a brief historical account. Virology 2009; 384:260-65. Herpes simplex
Ono F, Sharma B, Smith C, Burnett J, Aurelian L. CD34+ cells in the peripheral blood transport herpes simplex virus DNA fragments to the skin of patients with erythema multiforme (HAEM). J lnvest Dermatol 2005; 124:1215-24.
CAPITULO
16
Meningitis viral, encefalitis, infecciones lentas por virus e infecciones de nervios periféricos
Banfi A. Encefalitis: ¿Cuáles y cómo tratar? Rev Chillnfect 2003; 20(S1):28-33. CDC. Seasonal flu and Guillain-Barré syndrome (GBS). www.cdc.gov. Cinque P, Bossolasco S, Lundkvist A. Molecular analysis of cerebrospinal fluid in viral diseases of the central neNous system. J Clin Viral 2003; 26:1-28. Griffin DE. Encephalitis, myelitis, and neuritis. En: Mandell GL, Douglas RG , Bennett JE. Mandell, Douglas, and Bennett's principies and practice of infectious diseases. 5th ed. Vol. 2. Philadelphia: Churchiii-Livingstone, 2000; 1009-16. Kimberlin DW, Lin CY, Jacobs RF, Powell DA, Corey L, Gruber WC al; National lnstitute of Allergy and lnfectious Diseases Collaborative Antiviral Study Group. Safety and efficacy of high-dose intravenous acyclovir in the management of neonatal herpes simplex virus infections. Pediatrics 2001 ; 108(2):230-38. Leake JA, Albani S, Kao AS, Senac MO, Billman GF, Nespeca MP et al. Acute disseminated encephalomyelitis in childhood: Epidemiologic, clinical , and laboratory features. Pediatr lnfect Dis J 2004; 23:756-65. Redington JJ, Tyler KL. Viral infections of the neNous system, 2002: Update on diagnosis and treatment. Arch Neurol2002; 59:712-18. Romero JR, Newland JG. Viral meningitis and encephalitis: Traditional and emerging viral agents. Semin Pediatr lnfect Dis 2003; 14:72-82. Tunkel AR, Glaser CA, Bloch KC, Sejvar JJ, Marra CM, Roos KL et al. The management of encephalitis: Clinical practice guidelines by the lnfectious Diseases Society of America. Clin lnfect Dis 2008; 47(3):303-27. Whitley RJ, Kimberlin DW. Herpes simplex encephalitis in children and adolescents. Semin Pediatr lnfect Dis 2005; 16:17-23. Whitley RJ , Gnann JW. Viral encephalitis: Familiar infections and emerging pathogens. Lancet 2002; 359:507-13.
et
Poliomelitis
American Academy of Pediatrics. Poliovirus infections. En: Pickering LK. 2003 Red Book: Report of the Committee on lnfectious Diseases. 27th ed. Elk Grave Village: American Academy of Pediatrics, 2006; 542-47. Autret A, Martin-Latil S, Mousson L, Wirotius A, Petit F, Arnoult O et al. Poliovirus induces Bax-dependent cell death mediated by c-Jun NH2-terminal kinase. J Virol 2007; 81 :7504-16. Banfi A,Vergara MI , Avendaño O, Borgoña JM, Greiber Retal. Vacunación del recién nacido con vacuna antipoliomielítica oral Sabin Tipo l. Estudio serológico. Rev Chil Pediat 1974; 45(6):491-93. Bos TJ, Somers KD. USMLE road map: Microbiología y enfermedades infecciosas. McGraw-Hill, 2008; 120-21. De Jesus NH. Epidemics to eradication: The modern history of poliomyelitis. Viral J 2007; 10(4):70. Khan MM . Economics of polio vaccination in the post-eradication era: Should OPV-using countries adopt IPV? Vaccine 2008; 26:2034-40. Laval E. Anotaciones para la historia de la poliomielitis en Chile. Rev Chillnfect 2007; 24(3):247-50. Organización Panamericana de la Salud. Erradicación de la poliomielitis: Guía práctica. Washington, OC: OPS, 2005. OPS. Brote de poliomielitis en República Dominicana y Haití. Bol Epidemial OPS 2000; 21 (4). Paul Y. Role of genetic factors in polio eradication: New challenge for policy makers. Vaccine 2007; 25:8365-71. Vergara MJ, Vicente M, Banfi A. Poliomielitis en Chile. Brote de polio. Agosto 1969-agosto 1970. Estudio de laboratorio. Rev Chil Pediat 1971; 92:239-43.
291
VI ROLOGÍA CLÍNICA
Wright PF, Kim-Farley RJ , de Quadros CA, Robertson SE, Scott RM , Ward NA et al. Strategies for the global eradication of poliomyelitis by the year 2000. N Eng J Med 1991 ; 325:177 4-79. Priones
Beisel CE, Morens DM. Variant Creutzfeldt-Jakob disease and the acquired and transmissible spongiform encephalopathies. Clin lnfect Dis 2004; 38:697-704. Cartier R, Fernández J, Ramírez E. Forma familiar de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob: Marcadores genéticos en cuatro familias chilenas. Rev Med Chil2006; 134:1116-22. Caughey B, Baron G, Chesebro G, Jeffrey M. Getting a grip from prions: Oligomers, amyloids and pathological membrane interactions. Annu Rev Biochem 2009; 78:177-204. Collinge J, Whitfield J, Beck J, Mead S, Thomas DJ, Alpers MP. Kuru in the 21 th century- an acquired human prion disease with very long incubation periods. Lancet 2006; 367:2068-7 4. Collinge J. Prion diseases of humans and animals: Their causes and molecular bases. Annu Rev Neurosci 2001 ; 24:519-50. Harris DA, True HL. New insights into orion structure and toxicity. Minireview. Neuron 2006; 50:353-57. National Creutzfeldt-Jakob disease surveillance diagnostic criteria, UK, 2007. Tyler K. Creuzfeldt-Jakob disease. New Engl J Med 2003; 348:681-82. Westergard L, Christensen HM, Harris DA. Review: The cellular prion protein (PrPc): lts physiological function and role in disease. Biochim Biophysics Acta 2007; 1772:629-44. Parotiditis
American Accademy of Pediatrics. Parotiditis. Report of the Committee of lnfections Diseases. 27aed . 2006. Collier R, Oxford J. Childhood infections caused by paramyxoviruses. En: Human virology. 3rd ed. Oxford , 2006. Dayan GH, Quinlisk P, Parker AA. Recent resurgence of mumps in the United States. New Eng J Med 2008; 358:1580-89. Llorens-Terol J. Parotiditis infecciosa epidémica. En: Meneghello J, Fanta E, Paris E, Puga TF. Pediatría Meneghello. 5aed. Buenos Aires: Panamericana, 1997; 994-99. Ministerio de Salud. Boletín epidemiológico. Santiago, Chile: Minsal, 2008.
CAPÍTULO
17
Introducción
Flint JS, Enquist LW, Racaniello VR, Skalka AM. Principies of virology. 2nd ed. Washington , DC: ASM Press, 2004. Forsgreen M, Klapper PE. Herpes simplex virus type 1 and 2. En: Zuckerman AJ , Banatvala JE, Schoub BD, Griffiths PD, Mortimer P. Principies & practices of clinical virology. 6thed. Oxford: Wiley Blackwell, 2009; cap. 6. Internacional Herpes Management Forum. www.ihmf.com. Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Microbiología médica. 5taed. Madrid: Elsevier, 2006; cap. 54. Shors T. Virus: Estudio molecular con orientación clínica. Buenos Aires: Panamericana, 2009; cap. 15. Herpes simplex tipo 1
Arduino P, Porter S. Herpes simplex virus type 1 infection: Overview on relevant clinico-pathological features. Review. J Oral Pathol Med 2008; 37:107-21 . . Bezold G, Lange M, Gethoffer K, Gall H, Peter RU . Detection of cutaneous herpes simplex virus infection by immunofluorescence vs. PCR. J Eur Acad Dermatol Venereol 2003; 17:430-33. Diefenbach R, Miranda-Saksena M, Douglas M, Cunningham A. Transport and egress of herpes simplex virus in neurons. Rev Med Viral 2008; 18:35-51. Heldwein E, Krummenacher C. Entry of herpesviruses in to mammalian cells. Review Cell Mol Lite Sci 65 2008; 1653-68. Koelle D, Carey L. Herpes simplex: lnsights on pathogenesis and possible vaccines. Annu Rev Med 2008; 59:381-95. Lee J, Vittone V, Diefenbach E, Cunninghamm E, Diefenbach R. ldentification of structural protein-protein interactions of herpes simplex virus type 1.Virology 2008; 378:347-54. Loret S, Guay G, Lippé R. Comprehensive characterization of extracellular herpes..simplex virus type 1 virions. J Virol2008; 82(17):8605-17. Seal L, Toyama P, Fleet K, Lerud K, Heth S, Moorman A et al. Comparison of standard culture methods, a shell vial assay, anda DÑA probe for the detection of herpes simplex virus. J Clin Microb1991 ; 29(3):650-52. Wald A, Huang M, Carrell D, Selk S, Carey L. Polymerase chain reaction for detection of herpes simplex virus (HSV) DNA on mucosa! surfaces: Comparison with HSV lsolation in cell culture. J lnfect Dis 2003; 188:1345-51. Herpes simplex tipo 2
Heldwein E, Krummenacher C. Entry of herpesviruses into mammalian cells. Review Cell Mol Lite Sci 2008; 65:1653-68. Koelle D, Carey L. Recent progress in herpes simplex virus immunobiology and vaccine research. Clin Microb Rev 2003; 16(1 ):96-113. Locker K, Garnett G, Schmid G. An estimate of the global prevalence and incidence of herpes simplex virus type 2 infection. Bulletin WHO 2008; 86:805-12. Martínez MJ, Navarrete N, Santander E, Garmendia ML, Gubelin W. Seroprevalencia de la infección por virus herpes simplex tipo 2 en pacientes atendidos en centros de referencia de Santiago. Rev Med Chil 2005; 133:302-06. Sheffield J, Hill J, Hollier L, Laibl V, Scott R, Sánchez P et al. Valacyclovir profilaxis to prevent recurrent herpes at delivery. Obstet Ginecol 2006; 108(1):141-47. Wald A, Huang M, Carrell D, Selk S, Carey L. Polymerase chain reaction for detection of herpes simplex virus (HSV) DNA on mucosa! surfaces: Comparison with HSV isolation in cell culture. J lnfec! Dis 2003; 188:1345-51. Varicela zóster (VZV)
De Clercq E. Antiviral drugs in current clinical use. J Clin Vi rol 2004; 30(2): 115-33. Dworkin R, Jonson R, Breuer J, Gnann J, Levin M, Backonja Metal. Recommendations for the management of herpes zoster. Clin lnfect Dis 2007; 44:S1-S26.
BIBLIOGRAFÍA
Heldwein E, Krummenacher C. Entry of herpesviruses in to mammalian cells. Review. Cell Mol Life Sci 2008; 65:1653-68. Kimberlin D, Whitley R. Varicella-zoster vaccine for the prevention of herpes zoster. N Engl J Med 2007; 356:1338-43. Marín M, Guris D, Chaves SS, Schmid S, Seward JF; Advisory Committee on lmmunization Practices, Center for Disease Control and Prevention (CDC). Prevention of varicella: Recommendations of the Advisory Committee on lmmunization Practices (ACIP). MMWR Recomm Rep 2007; 22:56(RR-4):1-40. Mueller N, Donald G, Cohrs R, Mahalingam M, Nagel M. Varice/la zoster virus infection: Clinical features, molecular pathogenesis of disease and latency. Neurol Clin 2008; 26:675-97. White TM, Gilden OH. Varice/la virus-mononuclear cell interaction. Adv Virus Res 2003; 62:1 -17.
Citomegalovirus CDC. Cytomegalovirus (CMV) and congenital CMV infection. www.cdc.gov. Departamento de Salud de Nueva York. Citomegalovirus (CMV). www.health.state.ny.us. Drew L. Laboratory diagnosis of cytomegalovirus infection and disease in immunocompromised patients. Curr Opin lnfect Dis 2007; 20:408-11. Ho M. Cytomegalovirus and its diseases. Med Microbiollmmunol2008; 197:65-73. Jarvis M, Nelson J. Human cytomegalovirus persistence and latency in endothelial cells and macrophages. Curr Opin Microbio! 2002; 5(4):403-07. Landolfo S, Gariglio M, Gribaudo G, Lembo D. The human cytomegalovirus. Pharmacol Therap 2003; 98:269-97. Michaelis M, Doerr H, Cinati J. The story of human cytomegalovirus and cancer: lncreasing evidence and open question. Neoplasia 2009; 11(1):1-9. Miller-Kittrell M, Sparer TE. Feeling manipulated: Cytomegalovirus immune manipulation. Virol J 2009, 6:4. Sinclair J, Sissons P. Latency and reactivation of human cytomegalovirus. J Gen Virol 2006; 87 :1763-79. Steininger C, Puchhammer-Stockl E, Popow-Kraupp T. Cytomegalovirus disease in the era of highly active antiretroviral therapy (HAART). , J Clin Virol2006; 37:1-9. Suárez M, Briones H, Luchsinger V et al. Primoinfección por citomegalovirus en embarazadas de diferente condición socioeconómica. Rev Med Chil 1995, 123:907-08. Tuset M, López- Suñé E, Cervera C, Moreno A, Miró J. Características de los fármacos antivíricos frente a virus del grupo herpes actualización 2009. Enferm lnfecc Microbio/ Clin 201 O; 28(3):199.e1-199e33. Vial P, Torres-Pereyra J, Stagno S et al. Serologic screening for cytomegalovirus, rubella virus and toxoplasma gondii in two urban populations of pregnant women in Chile. Bull Pan Am Health Organ 1986; 20(1):53-61.
Virus Epstein-Barr Crowe S, Milis J. AIDS and other virus infections of the immunesystem. En: Parslow TG, Stites DP, Terr Al, lmboden JB. Medical immunology. 1Oth ed. New York: Lange, 2001 ; cap. 46. Fica A. Síndrome de mononucleosis infecciosa en pacientes adolescentes y adultos. Rev Chillnfect 2003; 20(4):235-42 . Gulley M, Tang W. Laboratoy assays for Epstein-Barr virus-related disease. J Mol Diagn 2008; 10:279-92. Kutok JL, Wang F. Spectrum of Epstein-Barr virus-associated diseases. Annu Rev Pathol Mech Dis 2006; 1:375-404. Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA. Microbiología médica. 51a ed. Madrid: Elsevier, 2006; cap 54. Ressing M, Horst D, Griffin B, Tellam J, Zuo J, Khanna Jet al. Epstein-Barr virus evasion of CD8+ and CD4+ T cell immunity via concerted actions of multiple gene products. Sem Cancer Biol 2008; 18:397-408. Shors T. Virus: Estudio molecular con orientación clínica. Buenos Aires: Panamericana, 2009, cap. 15. Yamashita N, Kimura H, Morishima T. Virological aspects of Epstein-Barr virus infections. Acta Med Okayama 2005; 59(6):239-46.
Virus herpes humano 6 y 7 De Bolle L, Naesens L, De Clerq E. Update on human herpesvirus 6 biology, clinical features and therapy. Clin Microbio! Rev 2005; 18(1 ):217 -45. Flamand L, Gravel A, Boutolleau D, Álvarez-Lafuente R, Jacobson S, Malnati Metal. Multicenter comparison of PCR d~ction of human herpesvirus 6 DNA in serum. J Clin Microb 2008; 46(8):2700-06. Gewurz B, Marty F, Baden L, Katz J. Human herpesvirus 6 encephalitis. Curr lnfect Dis Rep 2008; 10:292-99. Ward K, Leong H, Thiruchelvam A, Atkinson C, Clark D. Human herpesvirus 6 DNA levels in cerebrospinal fluid dueto primary infection differ from those due to chromosomal viral integration and have implications for diagnosis of encephalitis. J Clin Microb 2007; 45(4): 1298-304. Ward K. Human herpesviruses-6 and -7 infections. Curr Opin lnfect Dis 2005; 18:247-52. Ward K. The natural history and laboratory diagnosis of human herpesviruses-6 and -7 infections in the inmunocompetent. J Clin Virol 2005; 32183-93.
Virus herpes humano 8 Cesarman E. Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus--the high cost of viral survival. N Engl J Med 2003; 349:1107-09. Chang Y, Cesarman E, Pessin MS, Lee F, Culpepper J, Knowles DM et al. ldentification of herpesvirus-like DNA sequences in AIDSassociated Kaposi's sarcoma. Science 1994; 266:1865-69. Ganem D. KSHV and the pathogenesis of Kaposi sarcoma: Listening to human biology and medicine. J Clin lnvest 201 O; 120:939-49. Ganem D. Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus. En: Knipe DM, Howly PM. Fields virology. 51hed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2006; 2848-87. " synthetic peptide-based enzyme immunoassays and immunofluorescence Pérez C, Tous M, Benetucci J, Gómez J. Correlations between assay for detection of human herpesvirus 8 antibodies in different Argentine populations. J Med Vi rol 2006; 78:806-13. Pérez C, Tous M, Gallego S, Zala N, Rabinovich O, Garbiero S et al. Seroprevalence of human herpesvirus-8 in blood donors from different geographical regions of Argentina, Brazil, and Chile. J Med Virol 2004; 72:661-67.
293
V IROLOG ÍA CLÍNICA
CAPITULO
18
1ntrod ucción Weiss RA. Human retroviruses. En: Zuckerman AJ, Banatvala JE, Schoub BD, Griffiths PO, Mortimer P. Principies & practices of clinical virology. 6thed. Oxford: Wiley Blackwell, 2009; cap. 36.
Virus linfotrópicos de células t humanas Carneiro-Próietti AB, Catalan-Soares BC, Castro-Costa CM, Murphy EL, Sabino EC, Hisada M, Galvao-Castro B et al. HTLV in the Americas: Challenges and perspectives. Rev Panam Salud Publ 2006; 19:44-53. Cartier L, Ramírez E. Presence of HTLV-1 tax protein in cerebrospinal fluid from HAM!fSP patients. Arch Virol2005; 150:743-54. Cartier L. Paraparesia espástica tropicai/Mielopatía asociada al HTLV-1. Aspectos clínicos y terapeúticos. En: Calderón E, Matutes E, Soriano V. Retrovirus linfotropos humanos: Aspectos epidemiológicos y clínicos de las infecciones por HTLV-1/11. Madrid: ENE, 1998; 9:101 -12. Castro-Costa M, Arauja A, Barreta M, Takayanagui O, Sohler M, Da Silva E et al. Proposal for diagnostic criteria of tropical spastic paraparesis HTLV-1 associated myelopathy (TSP/HAM) AIDS. Res Hum Retroviruses 2006; 22:931-35. Oh U, Jacobson S. Treatment of HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis: Toward rational targeted therapy. Neurol Clin 2008; 26:781-97. Proietti FA, Carneiro-Proietti AB, Catalan-Soares BC, Murphy EL. Global epidemiology of HTLV-1 infection and associated diseases. Oncogene 2005; 24:6058-68. Ramírez E, Cartier L, Torres M, Barría M. Temporal dynamics of HTLV-1tax mARN and proviral ADN load in PBMC of human T-lymphotropic virus type 1-associated myelopathy patients. J Med Virology 2007; 79:782-90. Ramírez E, Cartier L, Flores R. In vitro cytoskeleton changes of mouse neurons induced by purified HTLV-1, and PBMC from HAM!fSP patients and HTLV-1 carriers. Arch Vi rol 2004; 149:2307-17. Toulza F, Heaps A, Tanaka Y, Taylor G, Bangham C. High frequency of CD4+FoxP3+ cells in HTLV-1 infection: lnverse correlation with HTLV1-specific CTL response. Blood 2008; 111:5047-53. Verdonck K, González E, Van Dooren S, Vandamme AM, Vanham G, Gotuzzo E. Human T-lymphotropic virus 1:Rrecent knowledge about an ancient infection. Lancet lnfect Dis 2007; 7:266-81.
VIH: Aspectos clínicos y epidemiológicos Koff WC, Berkley SF. The renaissance in HIV vaccine development -future directions. N Engl J Med 201 O; 363:e7. Mandell G, Bennett J, Dolin R. Mandell, Douglas and Bennetfs principies and practice of infectious diseases. 6lhed. Philadelphia: Elsevier, Churchill and Livingstone, 2005; 113-26. Rerks-Ngarm S, Pitisuttithum P, Nitayaphan S. Vaccination with ·ALVAC and AIDSVAX to prevent HIV-1 infection in Thailand. N Engl J Med 2009; 361 :2209-20. Sande M, Eliopoulos G, Moellering R, Gilbert D. The Sanford guide to HIVIAIDS therapy 2008. 16th ed. Sperryville, USA: Antimicrobial Therapy, 2008. Wolff MJ, Beltrán CJ, Vásquez P, Ayala MX, Valenzuela M, Berríos G et al. The Chilean AIDS cohort: A model for evaluating the impact of an expanded access program to antiretroviral therapy in a middle-income country-organization and preliminary results . J Acquir lmmune Defic Syndr 2005; 40(5):551-57. Zúñiga JM, Whiteside A, Ghaziani A, Bartlett JG. A decade of HAART: Historical perspectives and future directions. Oxford: Oxford University Press, 2008; 3-6. Wolff M. Country study case: Antiretroviral therapy in Chile: 1996 to 2006. London: Oxford University Press, 2008. www.onusida.org . Página oficial del departamento de la OMS encargado del estudio y caracterización epidemiológica global de la pandemiq. de SIDA, de implementar recomendaciones terapéuticas, y de ampliar el acceso a la prevención.
CAPITULO
--·294
19
Introducción Brooks GF, Carroll KC, Butel JS, Morse SA. Arthropod-borne and rodent-borne viral diseases. En: Jawetz, Melnick &Adelberg's. Medical microbiology. 24th ed. McGRaw-Hill, 2007. Hunt M. Arbovirus. En: Microbiología e inmunología online. Sang R, Onyango C, Gachoya J, Mabinda E, Konongoi S, Ofula V et al. Tickborne arbovirus surveillance in market livestock, Nairobi, Kenya. Emerg lnfect Dis 2006; 12(7):1074-80.
Fiebre amarilla Gould EA, Saloman T. Pathogenic flaviviruses. Lancet 2008; 371 :500-09. Lindenbach BD, Thiel HJ, Rice C. Flaviviridae: The viruses and their replication. En: Knipe DM , Howley PM. Fields virology. 5th ed. Philadelphia: Lippincott-Raven, 2008; 1101-52. Monath TP. Treatment of yellow fever. Antiviral Research 2008; 78:116-24. Peres LC, Saggioro FP, Dias LB Jr, Alves VA, Brasil RA, Luiz VE et al. lnfectious diseases in paediatric pathology: Experience from a developing country. Pathology 2008; 2:161-75.
Dengue Basu A, Chaturvedi UC. Vascular endothelium: The battlefield of dengue viruses. Fems lmmunol Med Microbio! 2008; 53:287-99. Clyde K, Kyle J, Harris E. Recent advances in deciphering viral and host determinants of dengue virus replication and pathogenesis. J Viral 2006; 80:11418-31. Gluber DJ, Kuno G, Markoff L. Flavivirus En: Knipe DM, Howley PM. Fields virology. 5th ed. Philadelphia: Lippincott-Raven , 2008; 1153252. Halstead SB. Dengue. Lancet 2007; 370:1644-52. Leong AS, Wong KT, Leong TY, Tan PH, Wannakrairot P. The pathology of dengue hemorrhagic fever. Semin Diagn Pathol 2007; 4:227-36.
BIBLIOGRAFÍA
Perera R, Kuhn RJ . Structural proteomics of dengue virus. Curr Opin Microbiol2008; 11:369-77. Rico-Hesse R. Dengue virus evolution and virulence models. Clin lnfect Dis 2007; 44:1462-66. Xia J. Cellular and molecular basis of antibody-dependent enhancement in human dengue pathogenesis. Future Virol2008; 3:343-61. West Nile
Centers for Disease Control and Prevention (CDC). National West Nile surveillance system, 2000: Final plan, May 2000, Atlanta, GA. Davis CT, Ebel GD, Lanciotti RS, Brault AC, Guzmán H, Siirin M et al. Phylogenetic analysis of North American West Nile virus isolates, 2001-2004: Evidence for the emergence of a dominant genotype. Virology 2005; 342:252-65. Gubler DJ, Roehrig JT. Togaviridae and Flaviviridae. En: Collier L, Balows A, Sussman M. Tpley and Wilson's microbiology and microbial infections. London: Arriold, 1999; 579-600. Hayes CG. West Nile fever. En: Monath TP. The arbovirus: Epidemiology and ecology. Vol. V Boca Raton, Florida: CRC Press, 1989; 59-87. Hindiyeh M, Shulman LM, Mendelson E, Weiss L, Grossman Z, Bin H. lsolation and characterization of West Nile virus from the blood of viremic patients during the 2000 outbreak in Israel. Emerg lnfect Dis 2001; 7:748-50. Hubálek Z, Halouzka J. West Nile fever-a reemerging mosquito-borne viral disease in Europe. Emerg lnfect Dis 1999; 5:643-50. Komar N, Clark CG. West Nile virus activity in Latin America and the Caribbean. Pan Am J Public Health 2006; 19:112-17. Lanciotti RS, Ebel GD, Deubel V, Kerst A, Murri S, Meyer Retal. Complete genome sequences and phylogenetic analysis of West Ni le virus strains isolated from the Unated States, Europe and the Middle East. Virology 2002; 298:96-105. Lanciotti RS, Roehrig JT, Deubel V, Smith J, Parker M, Steele K et al. Origin of the West Ni le Virus responsible for an out break of encephalitis in the Northeastern United States. Science 1999; 286:2333-37. Morales MA, Barrandeguy M, Fabbri C, García J, Visan A, Trono K et al. West Nile virus isolation from equines in Argentina, 2006. Emerg lnfect Dis 2006; 12(1 0): 1559-61.
CAPITULO
20
RABIA
CDC- USA. http://www.cdc.gov/rabies/ Evans AS, Kaslow RA. Viral infections in humans. Epidemiology and control. 4th ed . New York and London: Plenum, 1997. Jackson AC, Warrell MJ, Rupprecht ChE et al. Management of rabies in humans. Clin lnfect Dis 2003; 36:60-63. Meslin, FX, Kaplan MM, Koprowsky H. Laboratory techniques in rabies. 4th ed. Geneva: World Health Organization, 1996. Organización Panamericana de la Salud/ Organización Mundial de la Salud. Guía para el tratamiento de la rabia en el hombre. Publicación técnica N° 2. 1994. http://www.who.int/rabies/human/diagnosis/en/. Secretaria da Saúde. Sao Paulo (Estado). Instituto Pasteur: Profilaxia da Raiva Humana. Manual Técnico. 2a edi9ao. Sao Paulo, Secretaria da Saúde, 2000. Willoughby RE Jr, Tieves KS, Hoffman GM et al. Survival after treatment of rabies with induction of coma. N Engl J Med 2005; 352:2508-14. WHO recommended standards and strategies for surveillance, prevention and control of communicable Diseases. World Health Organization. WHO Expert Committee on Rabies. 8th report. World Health Organ Tech Rep Ser 1992; 824:1-84 [PubMed] . Hantavirus
Enria DA, Levis SC. Zoonosis virales emergentes: Las infecciones por hantavirus. Rev Sci Tech Off lnt Epiz 2004; 23(2):595-611. Ferrés M, Vial P, Marco C, Yáñez L, Godoy P, Castillo C et al; Andes Virus Household Contacts Study Group. Prospective evaluation of household contacts of persons with hantavirus cardiopulmonary syndrome in Chile. J lnfect Dis 2007; 195(11}:1563-71 . Ferrés M, Vial P. Hantavirus infection in children. Curr Opin Pediatr 2004; 16(1):70-75. Laboratorio de infectología y virología molecular. Hanta. Pontificia Universidad Católica de Chile. www.virus.med.puc.cl. Mertz GJ, Hjelle B, Crowley M, lwamoto G, Tomicic V, Vial PA. Diagnosis and treatment of new world hantavirus infections. Curr Opin lnfect Dis 2006; 19(5):437 -42 . Ministerio de Salud. Boletín epidemiológico de hantavirus. Situación al 30 septiembre de 201 O. Santiago, Chile, 201 O. Ministerio de Salud. El vigía. Boletín de vigilancia epidemiológica. Chile. Richman DO, Whitley RJ, Hayden FG. Clinical virology. 2nd ed. Washington OC: ASM, 2002. Schmaljohn C, Hjelle B. Hantaviruses: A global disease problem. Emerg lnfect Dis 1997; 3(2):95-1 04. Arenavirus
Enria DA, Briggiler AM, Sánchez Z. Treatment of Argentine hemorrhagic fever. Antiviral Res 2008; 7:132-39. Enria DA, Barrera JG. Junín virus vaccines. Curr Top Microbiollmmunol2002; 263:239-61. Larson RA, Dai O, Hosack VT, Tan Y, Bolken TC, Hruby DE et al. ldentification of a broad-spectrum arenavirus entry lñhibitor. J Virol2008; 82:10768-75. Lee AM, Rojek JM, Gundersen A, Stroher U, Juteau JM , Vaillant A et al. lnhibition of cellular entry of lymphocytic choriomeningitis virus by amphipathic DNA polymers. Virology 2008; 372:107-17. Lozano ME, Enria O, Maiztegui JI, Grau O, Romanowski V Rapid diagnosis of Argentine hemorrhagic fever by reverse transcriptase PCRbased assay. J Clin Microbio! 1995; 33:1327-32. Maiztegui JI, Fernández NJ, de Damilano AJ. Efficacy of immune plasma in treatment of Argentine haemorrhagic fever and association between treatment anda late neurological syndrome. Lancet 1979; 2:1216-17. Palacios G, Druce J, Du L, Tran T, Birch C, Briese T et al. A new arenavirus in a cluster of fatal transplant-associated diseases. N Engl J Med 2008; 358:991-98. Peters CJ. Human infection with arenaviruses in the Americas. En: Arenaviruses 1: The epidemiology, molecular and cell biology of arenaviruses. Oldstone MB. Springer, 2002; 65-7 4. Radoshitzky SR, Kuhn JH, Spiropoulou CF, Albariño CG, Nguyen DP, Salazar-Bravo Jet al. Receptor determinants of zoonotic transmission of New World hemorrhagic fever arenaviruses. Proc Natl Acad Sci USA 2008; 105:2664-69. Reignier T, Oldenburg J, Noble B, Lamb E, Romanowski V, Buchmeier MJ et al. Receptor use by pathogenic arenaviruses. Virology 2006; 353:111-20.
295
VIROLOG ÍA CLÍNICA
lllllllllllll 296
Rojek JM, Kunz S. Cell entry by human pathogenic arenaviruses. Cell Microbio! 2008; 10:828-35. Rojek JM, Sánchez AB, Nguyen NT, de la Torre JC, Kunz S. Different mechanisms of cell entry by human-pathogenic Old World and New World arenaviruses. J Virol 2008; 82:7677-87. Rotz LD, Khan AS, Lillibridge SR, Ostroff SM, Hughes JM. Public health assessment of potential biological terrorism agents. Emerg lnfect Dis 2002; 225-30. Salvato MS, Clegg JC, Bowen MD, Buchmeier MJ, Charrel RN, González JP et al. Arenaviridae. En: Fauquet CM, Mayo MA, Maniloff J, Desselberger U, Ball LA. Virus taxonomy. 81h report of the ICTV. London: Elsevier/Academic Press, London, 2005; 725-33. Ure AE, Ghiringhelli PD, Possee RD, Morikawa S, Romanowski V. Argentine hemorrhagic fever diagnostic test based on recombinant Junín virus N protein. J Med Virol 2008; 80:2127-33.
Filovirus CDC. Notice to readers update: Management of patients with suspected viral hemorrhagic fever -- United States. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 1995; 44(25):475-79. Dolnik O, Kolesnikova L, Becker S. Review. Filoviruses: lnteractions with the host cell. Cell Mol Life Sci 2008; 65:756-76. Groseth A, Feldmann H, Strong JE. The ecology of Ebola virus. Trends Microbio! 2007; 15(9):408-16. lsaacson M. Viral hemorrhagic fever hazards for travelers in Africa. Clin lnfect Dis 2001; 33:1707-12. Lee B. Outbreak of Marburg hemorrhagic fever in Angola: A review of the history of the disease and its biological aspects. Semin Pediatr lnfect Dis 2005; 16:219-24. Mahanty S, Bray M. Pathogenesis of filoviral haemorrhagic fevers. Lancet lnfect Dis 2004; 4:487-98. Mohamadzadeh M, Chen L, Schmaljohn AL. How Ebola and Marburg viruses battle the immune system. Nature Rev llmmunology 2007; 7:556-67. Morris K. Newsdesk. First pig-to-human transmission of Ebola-Reston virus. Lancet lnfect Dis 2009; 9(3): 148. Pourrut X, Kumulungui B, Wittmann T, Moussavou G, Délicat A, Yaba P et al. The natural history of Ebola virus in Africa. Microbes lnfect 2005; 7:1005-14. Reed DS, Mohamadzadeh M. Status and challenges of filovirus vaccines. Vaccine 2007; 25:1923-34 Saijo M, Niikura M, lkegami T, Kurane 1, Kurata T, Morikawa S. Laboratory diagnostic systems for Ebola and Marburg hemorrhagic fevers developed with recombinant proteins. Clin Vac lmmunol 2006; 13(4):444-51. Slenczka W, Klenk DT. Forty years of Marburg virus. J lnfect Dis 2007; 196:S131-S35. Strong JE, Wong G, Jones SE, Grolla A, Theriault S, Kobinger GP et al. Stimulation of Ebola virus production from persistent infection through activation of the Ras/MAPK pathway. Proc Nat Acad Sci USA 2008; 105(46):17982-87. Susan P, Fisher-Hoch SP. Lessons from nosocomial viral haemorrhagic fever outbreaks. Br Med Bull 2005; 73 and 74:123-37.
,
VIRUS QUE REPRESENTAN PROBLEMAS ESPECIALES
PARTE
111
CAPÍTULO
21
Virus en inmunocomprometidos Marcela Ferrés Ricardo Rabagliati
Contenido Pacientes Pacientes hematooncológicos
302
Pacientes con infección por VIH
303
Pacientes con inmunodeficiencias primarias
303
L
as enfermedades infecciosas virales en los pacientes cuya inmunidad celular, humoral o inespecífica adolece de deficiencias congénitas o adquiridas, constituyen hoy prácticamente una subespecialidad en la disciplina de las enfermedades infecciosas. En efecto, esta población de inmunosuprimidos ha ido aumentando, principalmente porque los avances en medicina están permitiendo la sobrevida de muchos pacientes con cáncer, por el progreso en los trasplantes y por la extensión mundial de la infección por VIH/SIDA. Sin duda, el mejor manejo y sobrevida de estos pacientes ha representado un fenómeno catalizador para el rápido desarrollo, difusión y aplicación de la virología clínica y sus técnicas de diagnóstico en beneficio de esta población. En este capítulo se describen aquellas situaciones asociadas a inmunosupresión primaria y secundaria más comunes y las enfermedades infecciosas virales de mayor frecuencia en ellos.
PACIENTES RECEPTORES DE TRASPLANTE
Precursores hematopoyéticos (TPH) Los pacientes receptores de TPH son particularmente susceptibles a infecciones virales. Entre las más frecuentes se encuentran aquellas causadas por herpesvirus, como herpes simplex (HSV), citomegalovirus (CMV) y varicela zóster (VZV); y entre los virus respiratorios los adenovirus (ADV) , virus respiratorio sincicial (VRS) y parainfluenza 3. Sin embargo, otros virus pueden producir infecciones severas de difícil diagnóstico y manejo, como las asociadas al virus Epstein-Barr (EBV), herpes 6, poliomavirus y parvovirus 819, entre otros. La emergencia de estos últimos virus ha sido fuertemente influida por las prácticas actuales de trasplante y el uso de profilaxis, diagnóstico y manejo exitoso de las infecciones causadas por HSV, CMVyVZV.
La temporalidad con que se presentan las infecciones virales se comprende mejor conociendo el patrón cronológico de las etapas descritas para este tipo de trasplantes (Figura 21-1 ).
Etapa l. Corresponde al primer mes desde el período de la infusión de las células hematopoyéticas hasta el prendimiento medular. En esta fase la neutropenia es la condición que comanda el riesgo de infecciones. Son infrecuentes las infecciones virales, aunque predominan las por bacterias y hongos. Etapa 11. Comprende desde el pJendimiento del trasplante hasta el día cien , aproximadamente, en que la respuesta inmune celular y humoral están alteradas. Coincide con el período de enfermedad de injerto contra huésped aguda. En esta etapa predominan las infecciones oportunistas; entre los virus el más frecueñte es CMV, seguido de los virus respiratorios y entéricos. Son menos comunes las infecciones por virus Epstein-Barr y otros virus de la familia herpes.
Etapa 111. Es el período que sigue luego del día cien y se puede extender hasta el día 365 o más. Existe alteración en la inmunidad celular y humoral a pesar de la mejoría progresiva de la respuesta celular de los linfocitos B y T. Coincide con la enfermedad injerto contra huésped crónica. Dentro de las infecciones virales, el CMV continúa siendo un problema. Se describe mayor frecuencia de infecciones por virus varicela zóster y virus respiratorios. Además de estas etapas, tres grupos de factores se asocian a cualquier tipo de infección en estos pacientes. Los factores pretrasplante corresponden al progreso de la enfermedad de base, a la intensidad de la quimioterapia y a su repercusión en la recuperación de la serie blanca y las infecciones pretrasplante (Tabla 21-1). Los factores del trasplante tienen que ver fundamentalmente con el tipo de trasplante (alogénico : células provenientes de un donante genéticamente similar, pero no idéntico o
299
V IROLOG ÍA CLÍNICA
HSV
· f--------------VRS
Parainfluenza 1----------
Adenovirus
- -- - 1 -- - - - - - - - - - - - - Citomegalovirus Virus de Epstein-Barr
vzv
o
30
60
120
90
150
180
365
Días postrasplante
Figura 21-1 . Asociación temporal de virus e infecciones postrasp lante de precursores hematopoyéticos.
Tabla 21-1 . Evaluación pretrasplante en receptores y donantes en transplantes de precursores hematopoyéticos (TPH) y de órganos sólidos (TOS)
Agente viral evaluado
Examen a solicitar
Citomega lovirus
lgG anti-CMV
Herpes si mplex
lgG anti-H SV 1 y 2
Varicela zóster
lgG anti-VZV
Epstein-Ba rr
lgG anti-EBV
Hepatitis B
HBsAg, anti-HBs, ant i-HBc
Hepatitis C
lgG anti-HC
Virus de inmunodeficiencia humana
lgG anti-VIH (ELI SA)
autólogo: células madre del propio trasplantado); con el tipo de donante (mayor riesgo en los no relacionados o con menor concordancia de HLA) , y con el tipo de injerto (sangre de cordón, médula ósea o precursores hematopoyéticos). El riesgo mayor en términos de infecciones es el injerto depletado de células T. Finalmente, también depende de la intensidad del condicionamiento con quimioterapia y radioterapia a que se somete el paciente antes de recibir el trasplante.
A continuación se describen las infecciones virales más comunes en receptores de precursores hematopoyéticos. En este tipo de trasplante la condición de inmunidad previa a una infección en el donante es más beneficiosa que el trasplante con células hematopoyéticas sin ninguna experiencia inmunológica previa. Ejemplo de esta última situación son los trasplantes de células de cordón umbilical (Tabla 21-2).
Entre los factores postrasplante destaca el tiempo que demora en funcionar el injerto (prendimiento), de manera que es mayor el riesgo de infección mientras mayor es el tiempo transcurrido desde el trasplante hasta la aparición de las nuevas líneas hematológicas. La enfermedad de injerto contra huésped , es decir, aquella condición en que la nueva inmunidad desconoce a su hospedero, y la inmunosupresión por drogas postrasplante, son otros dos factores determinantes de mayor riesgo en la adquisición de infecciones.
El CMV produce enfermedad particularmente en los pacientes receptores "lgG CMV positivo" que reciben trasplante proveniente de un donante "lgG CMV negativo". La reactivación viral del receptor se observa con mayor frecuencia luego de la reconstitución hematológica y en relación a enfermedad injerto contra huésped y sus terapias inmunosupresoras . El CMV puede producir desde infección asintomática hasta cuadros de fiebre y compromiso del estado general , neumonía, enterocolitis y hepatitis. Antes del enfoque diagnóstico/terapéutico
--·30
C APÍTULO
21 -
VI RUS EN INMUNOCOMPROMETIDOS
Tabla 21-2. Discordancias serológicas que determinan riesgo de enfermedad en el receptor en trasplantes de precursores hematopoyéticos (TPH) y de órganos sólidos (TOS)
TOS
TPH Alto riesgo
Donante(-) Receptor(+)
Donante(+) Receptor(- )
Moderado
Donante(+) Receptor (-)
Donante (-) Receptor (+)
Bajo ri esgo
Donante(-) Receptor (-)
Donante (-) Receptor (-)
Donante(-) ca rece de inmunidad al agente evaluado. Donante(+) posee inmun idad al agente eval uado. Receptor(-) quien recibe el trasplante no posee in mun idad al virus estud iado. Receptor(+) qu ien recibe el trasplante ha sido infectado en el pasado por el virus estudiado y posee inmunidad.
actual , hasta el 15% de las muertes en TPH alogénico correspondía a neumonía por CMV. En vista del alto riesgo de los pacientes discordantes serológicamente (D-/R+), se recomienda administrar antivirales profilácticos como ganciclovir hasta el día cien postrasplante. En cambio, en pacientes de menor riesgo se recomienda monitorización semanal buscando evidencias precoces de viremia. A esta alternativa se le conoce con el nombre de terapia precoz o anticipada (preemptive), porque se interviene con el antiviral ante la pesquisa de una replicación viral inicial . Los exámenes más usados en estos casos son la antigenemia de CMV, que intenta cuantificar el número de células blancas infectadas a través del recuento de células nucleadas que expresen la fosfoproteína viral "pp65" y el PCR cuantitativo en sangre total o plasma. En general se considera que en pacientes con antigenemias sobre 1 núcleo/200.000 células blancas o 400 copias de ADN viral por mL de plasma o 1.000 copias por mL de sangre total , se debe iniciar tratamiento antiviral, aunque se encuentren asintomáticos. En esos casos se recomienda ganciclovir intravenoso y continuar el seguimiento de la viremia en forma semanal. Respecto del uso de valganciclovir, aún no hay suficientes datos en TPH para sostener efectividad equivalente con ganciclovir. El virus herpes simplex se puede reactivar en pacientes receptores identificados como lgG+ para el VHS. La manifestación más común son las ulceraciones de la mucosa oral, aunque también puede haber infección diseminada acompañada o no de manifestación mucocutánea .. A fin de evitar esta complicación , se recomienda aciclovir vía oral desde el condicionamiento hasta cumplir los primeros treinta días postrasplante. El virus varicela zóster (VZV) puede producir enfermedad grave diseminada con compromiso visceral en pacientes con infección primaria. También es posible que esto ocurra cuando se reactiva el VZV del receptor si es que la médula del donante es susceptible al virus (D-R+). En vista de su gravedad, los pacientes trasplantados seropositivos para VZV deben recibir aciclovir durante el primer año. Los pacientes seronegativos (D-R-) para virus varicela zóster deben recibir inmunoglobulina específica anti-VZV dentro de las 96 horas del contacto si tienen contacto con un individuo con varicela activa. Si no fuese posible administrar inmunoglobulina, la alternativa es aciclovir o valaciclovir. Adicionalmente, a modo de prevenir la primera infección por VZV entre aquellos de su grupo familiar y evitar la exposición futura del trasplantado, se recomienda la vacunación de los contactos susceptibles antes del trasplante.
Otro virus importante es el virus Epstein-Barr, cuyo mayor problema clínico es el síndrome linfoproliferativo postrasplante (SLPT). Los antivirales no tienen ningún papel en terapia profiláctica, ni en terapia precoz o adelantada; sin embargo, la vigilancia y detección precoz de viremia es de utilidad. Se deben monitorizar especialmente los pacientes de mayor riesgo, es decir, los que han recibido un trasplante con depleción de células T, los que usan anticuerpos antilinfocitos T, los trasplantados con sangre de cordón y los trasplantados haploidénticos. En esos casos se debe evaluar periódicamente la carga viral través de medición de ADN viral en sangre con PCR cuantitativo. Generalmente la viremia se evidencia tres semanas antes del inicio de la enfermedad, lo que permite en primera instancia reducir la inmunosupresión y si ello no fuera suficiente, se recomienda el uso de rituximab (anticuerpo monoclonal CD20). La frecuencia de las infecciones por virus respiratorios es variable en pacientes trasplantados. La influenza A o B, parainfluenza, adenovirus, virus respiratorio sincicial, metapneumovirus y otros virus emergentes deben buscarse activamente en pacientes receptores de TPH con fiebre, además de síntomas respiratorios durante todo el período de circulación de los virus respiratorios. Las infecciones por virus respiratorio sincicial (VRS) pueden generar cuadros graves con obstrucción bronquial severa o neumonía grave. En ca~o de sospecha, los pacientes deben estudiarse con innmunofluorescencia o PCR específica. El uso de ribavirina aerosolizada o sistémica puede ser evaluado caso a caso, a fin de evitar que una infección respiratoria alta progrese a neumonía. Sin embargo, falta evidencia suficiente para su recomendación habitual. En forma creciente se reconoce al adenovirus como causa de morbilidad y mortalidad en receptores de TPH , quienes presentan desde una viremia asintomática hasta neumonía, hepatitis, cistitis hemorrágica y enfermedad diseminada severa y letal. Algunos protocolos recomiendan el seguimiento semanal de viremia por adenovirus a través de PCR en sangre; si bien no existen puntos de corte definidos para determinar intervenciones, cada situación se evalúa en términos de usar un anitiviral como cidofovir y de disminuir la inmunosupresión para controlar la infección por este virus. Las infecciones por poliomavirus comprenden infecciones producidas por virus JC y BK. El cuadro más frecuente es la cistitis hemorrágica por virus BK, que puede afectar del 5% al 15% de los receptores de transplante a las tres a seis se-
301 - - - -
V IROLOGÍA CLÍNICA
manas postransplante. También existen reportes de nefropatía asociada a virus BK y leucoencefalopatía multifocal progresiva asociada a virus JC. No existen datos de profilaxis o terapia precoz con cidofovir para este tipo de infecciones.
Trasplantes de órganos sólidos (TOS) Los pacientes receptores de trasplante renal, hepático, cardíaco, pulmonar, intestinal y páncreas son susceptibles a infecciones virales, siendo nuevamente las infecciones más frecuentes las por CMV, HSV y por virus respiratorios. Otras infecciones están siendo reconocidas en forma progresiva, en la medida que se generalizan medidas profilácticas antivirus de la familia herpes, tales como poliomavirus, ADV, VEB, hepatitis B o C, entre otros. En los pacientes receptores de TOS se describen tres períodos postransplante con diferente riesgo de infección . Etapa l. Corresponde al primer mes postrasplante. Son poco comunes las infecciones virales, con la excepción de reactivaciones de virus herpes simplex, hoy infrecuentes gracias a la profilaxis universal con aciclovir. En algunas situaciones, se observa precozmente infección por CMV. Etapa 11. Comprende el período entre el primer y tercer mes postrasplante, en que predominan las infecciones oportunistas, de las cuales el CMV es la infección viral más frecuente. Etapa 111. Luego del tercer mes, la inmunosupresión se ha disminuido en la mayoría de los casos, en que las infecciones virales respiratorias o entéricas son las más frecuentes. Puede haber infección por virus oportunistas en un subgrupo de pacientes con rechazo, que requiere mayores dosis de inmunosupresores.
La infección por CMV es la infección viral más común . En ausencia de medidas preventivas, al menos el 30% de los pacientes receptores de trasplante hepático, por ejemplo, desarrolla una infección sintomática y una proporción mayor infección asintomática. Uno de los factores de riesgo de infección por CMV es la discordancia serológica. La situación de mayor riesgo se produce cuando el receptor es lgG CMV negativo con un donante lgG CMV positivo, lo que se traduce en una infección de novo del receptor por exposición primaria. Habitualmente la enfermedad por CMV se manifiesta como síndrome febril entre la cuarta y octava semana postrasplante, pero también se puede manifestar clínicamente como hepatitis, neumonía, enterocolitis, retinitis, encefalitis o enfermedad diseminada.
demostrar precozmente la infección y evitar la enfermedad por CMV. La infección por CMV no sólo se relaciona con los efectos citopáticos directos del virus, sino también con efectos indirectos, como el daño del injerto, una mayor inmunosupresión y secundariamente mayor frecuencia de infecciones oportunistas, especialmente fúngicas, y un efecto oncogénico expresado en el síndrome linfoproliferativo postrasplante. El virus herpes simplex se puede reactivar en aproximadamente el 50% de los pacientes seropositivos para el virus. Las manifestaciones más comunes son las ulceraciones de la mucosa oral durante las tres primeras semanas postrasplante. Las infecciones por virus Epstein-Barr son infrecuentes. Si bien se han descrito como responsables de fiebre, neumonía intersticial y hepatitis, su papel principal es un rol patogénico en la enfermedad linfoproliferativa postrasplante, que se manifiesta clínicamente por fiebre y proliferaciones monoclonales de linfocitos B con extensa infiltración nodal o extranodal. Se describe hasta en el 1O% de los adultos receptores de TOS. El mayor riesgo lo constituye el receptor negativo de donante seropositivo de VEB, en cuyo caso se recomienda vigilar su aparición para reducir la inmunosupresión y eventualmente usar rituximab como terapia. Los virus respiratorios se presentan con frecuencia en pacientes trasplantados de órganos sólidos y son de particular .alto riesgo en los receptores de corazón pulmón. En trasplante hepático la reactivación de virus hepatitis B y C puede ser un problema serio en relación a la sobrevida del injerto, aunque existen intervenciones para disminuir este problema. En hepatitis B, el uso de antivirales pre y postrasplante y uso de inmunoglobulina postrasplante logran disminuir en forma significativa el riesgo de infección del injerto, y en hepatitis e el uso de rivabirina e interferón pre y postrasplante logran el clearence viral en la mitad de los pacientes con infección recurrente.
PACIENTES HEMATOONCOLÓGICOS En general, las infecciones virales representan un problema poco frecuente en los pacientes hematooncológicos durante la complicación de neutropenia febril . Los virus más comunes en este grupo son los virus respiratorios, agentes de gastroenteritis viral, adenovirus y hepatitis B o C, y menos frecuentemente, CMV.
El diagnóstico de infección requiere la demostración de replicación viral, que se puede reconocer a través de la cuantificación de antigenemia pp65 CMV en sangre o con PCR CMV cuantificado. En cambio, para el diagnóstico de enfermedad se requiere de biopsia que demuestre la presencia de CMV en el tejido.
Para el diagnóstico de infecciones virales respiratorias se prefieren los métodos moleculares, ya que tienen mayor sensibilidad, lo que permite identificar adecuadamente a estos pacientes para definir intervenciones terapéuticas e iniciar medidas de control de infecciones cuando se encuentren hospitalizados.
En general, se recomienda profilaxis anti-CMV en aquellos pacientes de mayor riesgo, D+ R-; el objetivo es evitar la infección por CMV usando ganciclovir los primeros tres meses postrasplante. Esta estrategia puede llevar a infección de inicio tardío al suspender profilaxis, por lo que se recomienda realizar seguimiento con antigenemias o PCR al suspender los antivirales. En aquellos casos D+ o D- y R+, la tendencia es
En pacientes hematooncológicos con infección por VRS el pronóstico y la mortalidad de la enfermedad viral está relacionado con la profundidad de la inmunosupresión, la edad, la linfopenia y el compromiso respiratorio bajo.
·--302
Las infecciones por CMV en pacientes con neutropenia febril son infrecuentes. En caso de sospecha, para su diagnósti-
C APÍTULO
co se utilizan técnicas moleculares en vez de antigenemia, ya que esta última requiere de más de 500 neutrófilos/mm 3 para ser realizada.
PACIENTES CON INFECCIÓN POR
VIH
En pacientes con infección por VIH , los virus respiratorios, los herpesvirus y poliomavirus son los que generan más problemas infecciosos. Como la respuesta celular T y los anticuerpos son fundamentales para el control de la enfermedad, los pacientes en etapa SIDA tienen mayor riesgo de desarrollar una infección prolongada o de curso grave, aunque en la actualidad con una terapia antirretroviral bien controlada la evolución es similar a la de un huésped inmunocompetente. Si bien el CMV puede dar cualquiera de las manifestaciones por daño directo señalada en los otros grupos, en pacientes con infección VIH avanzada con recuentos de linfocitos CD4 menores a 50 cel/mm 3 , la principal manifestación clínica como complicación y secuela es la retinitis uni o bilateral con ceguera. Antes de la era de la terapia antirretroviral actual, hasta el 30% de los pacientes desarrollaba retinitis. El diagnóstico puede ser planteado por un oftalmólogo experto al visualizar el fondo de ojo, con un valor predictivo positivo del 95%; en caso de dudas se puede realizar PCR de CMV en humor vítreo . Existe tratamiento local y sistémico con ganciclovir y eventualmente con valganciclovir. La neumonía por CMV puede presentarse como agente único o en coinfección con Pneumocystís jírovecí. El diagnóstico presuntivo es mediante identificación de CMV en el lavado broncoalveolar (LBA), mientras que el definitivo requiere de histopatología pulmonar. La enterocolitis, que puede verse en el 5% de los pacientes con infección por CMV, clínicamente es inespecífica, pero el intenso dolor orienta fuertemente a la etiologí~; su evolución puede complicarse por perforación intestinal. El diagnóstico se certifica con estudio histológico que muestre cambios citopáticos en las células de la mucosa intestinal. No es infrecuente que en relación a herpes zóster se plantee el diagnóstico de infección por VIH, dado que su reactivación evidencia la inmunosupresión celular prod.ucida por el virus,
2 1 - VI RUS
EN INMUNOCOMPROMETIDOS
que es quince veces más frecuente que en población no VIH. Aunque algunos virus no producen enfermedad aguda, se asocian a la etiopatogenia de neoplasias como virus herpes 8 con sarcoma de Kaposi , virus papiloma humano con cáncer de cuello uterino y de canal anal, virus Epstein-Barr con linfoma no Hodgkin, en especial a nivel de sistema nervioso central; su demostración sugiere que las lesiones cerebrales observadas corresponden a linfoma. El poliomavirus JC es responsable de la leucoencefalopatía multifocal progresiva, que en general se manifiesta con recuentos CD4 bajos, pero también se ha descrito con CD4 mayores de 200 cel/mm 3 . Se manifiesta por déficit neurológico focal , que en la resonancia nuclear magnética se observa como áreas desmielinizantes. La prueba de PCR en líquido cefalorraquídeo apoya el diagnóstico, pero en algunos casos puede ser necesaria la biopsia cerebral. No hay alternativas antivirales específicas, pero se pueden estabilizar las lesiones de los pacientes hasta en el 50% de los casos bajo terapia antirretroviral. Los virus hepatitis By C son frecuentes en pacientes con infección por VIH, ya que comparten mecanismos de adquisición por vía parenteral. La frecuencia depende de la epidemiología local . Así, en Chile datos de nuestro grupo muestran que la cainfección con hepatitis B, medida por antígeno de superficie, es del 6,1% y que la coinfección con hepatitis Ces del3%.
PACIENTES CON INMUNODEFICIENCIAS PRIMARIAS Las inmunodeficiencias primarias, que son de baja ocurrencia, pueden afectar con mayor frecuencia la producción de anticuerpos, seguidas por las inmunodeficiencias celulares, la disfunción de los neutrófilos y los trastornos de la fagocitosis y del complemento. Su estudio puede estar motivado por infecciones a repetición tales como HSV, CMV, EBV, VRS, adenovirus, varicela grave e infecciones crónicas por enterovirus. Es probable que el estudio revele una deficiencia asociada a las líneas de células T y B, principalmente.
e
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V iROLOG ÍA CLÍNICA
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HECHOS DESTACADOS • La población de pacientes inmunosuprimidos secundarios se ha incrementado con la epidemia del SIDA, el desarrollo de la medicina de trasplante y el tratamiento del cáncer. • La inmunidad celular está debilitada en estos pacientes, por lo que las enfermedades infecciosas virales deben diagnosticarse y tratarse en forma oportuna y adecuada. • En la evaluación del riesgo de infectar o enfermar de un paciente trasplantado a un virus en particular, el parámetro más utilizado es la identificación de la condición de inmunidad o susceptibilidad, del donante y el receptor, a través de la medición de lgG específica viral. • En el paciente con trasplante de médula ósea la discordancia más riesgosa es la ausencia de experiencia inmune en el donante y el antecedente de infección pasada en el receptor. • A la inversa, en el trasplante de órganos sólidos, el mayor riesgo para el receptor es recibir un órgano de un sujeto que ha tenido una infección viral contra la que el receptor carece de inmunidad. • El citomegalovirus es el agente viral más importante en infecciones virales en inmunosprimidos. • EBV, ADV, parvovirus 819 y poliomavirus son agentes etiológicos de complicaciones en pacientes trasplantados en quienes se ha manejado adecuadamente la terapia profiláctica o anticipada para CMV.
CAPÍTULO
22
Virus y embarazo Cecilia Perret
Contenido Rubéola
306
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D
urante el embarazo las infecciones virales son de extrema importancia por su impacto tanto en la salud materna como del feto. En este último las consecuencias de la infección dependen del momento de la gestación en que se produce, de si la madre presenta una primoinfección o si se trata de una reactivación, de la existencia de anticuerpos maternos , y del tipo de virus. Los virus que afectan al feto y recién nacido son muchos y pertenecen a distintas familias (Tabla 22-1 ). La transmisión puede ser intrauterina por vía tránsplacentaria (prenatal), durante el parto (natal) y posnatal, incluida la transmisión a
312
Parvovirus 619
313
VIH
314
Varicela zóster
317
través de la leche materna. Se consideran infecciones congénitas aquellas transmitidas vía transplacentaria. La transmisión en cada uno de estos momentos tiene consecuencias diferentes. Por lo general los virus de transmisión intrauterina tienen mayor impacto en el feto en términos de morbilidad y mortalidad, especialmente durante el primer trimestre, momento de la organogénesis. El espectro de consecuencias de la infección es amplio y va desde abortos, mortinatos, malformaciones congénitas, secuelas en la función de los distintos órganos, hasta infecciones asintomáticas del feto y recién nacido.
Tabla 22-1. Virus de transmisión materno-fetal o al recién nacido
Transmisión vertical Perinatal
Transmisión congénita Transplacentaria
Parto
Posparto
eMV VIH Rubéola Herpes simplex Varicela zóster Parvovirus B19 Hepatitis B Hepatitis e Sarampión Poliomielitis eoxsackievirus HTLV 1 Virus coriomeningitis linfocitaria (eML) West Ni le Virus Dengue
eMV VIH Hepatitis By e Herpes simplex Varicela zóster Virus papiloma Enterovirus Virus coriomeningitis linfocitaria (eML)
eMV* VIH* HTLV 1* West Ni le Virus Hepatit is B
Ascendente Herpes simplex *Pueden transmitirse por lactancia matern a.
305
V IROLOGÍA CLÍNICA
Teóricamente muchos agentes pueden producir problemas en el binomio madre-hijo, pero hay atenuantes que explican que ello sea menos frecuente de lo esperado (Figura 22-1 ).
misión materno fetal del VIH se extiendan y perfeccionen , la importancia de este capítulo estará basada fundamentalmente en el impacto del CMV.
La infección viral puede afectar a la madre embarazada sin comprometer al feto. Sin embargo, por el sólo hecho de afectar a una embarazada, la enfermedad puede ser más grave e indirectamente aquejar al feto. Afortunadamente, muchas enfermedades exantemáticas catalogadas como "pestes" ya se han adquirido durante la infancia en forma clínica o inaparente, o se ha inducido inmunidad con vacunas específicas (Ej .: sarampión, rubéola, parotiditis, poliomielitis, hepatitis B, etcétera).
En general, el diagnóstico no es fácil y requiere de una alta sospecha clínica, pues en la mayoría de los casos la infección materna pasa inadvertida y no ayuda a la orientación etiológica. El enfoque diagnóstico debe considerar los distintos agentes etiológicos por separado y la epidemiología local, porque las manifestaciones clínicas suelen ser parecidas, pero los métodos diagnósticos específicos son diferentes. En efecto, los signos y síntomas tienden a ser de dos tipos -de malformación y de infección perinatal sistémica- y no son característicos de un virus específico; incluso, muchos cuadros pueden ser causados por bacterias (T. pallidum) o parásitos (T. gondíí o T. cruzt). Históricamente, esta variedad de posibles causas dio origen a la sigla TORCH, para designar los más frecuentes agentes asociados a infecciones perinatales (toxoplasma, rubéola, CMV, herpes y "otros") (Tabla 22-2) .
Clásicamente, el mayor riesgo de gravedad de la embarazada lo representa una infección por influenza, que no atraviesa la placenta, pero que en la embarazada puede evolucionar con fiebre alta, neumonía e incluso provocar la muerte, como se confirmó en la pandemia por el virus AH1 N1 2009. Algo similar ocurre con la hepatitis E, en que se ha descrito una mayor gravedad en embarazadas y una mortalidad asociada que alcanza hasta el 10%. En general, el destino más habitual de la infección es la normalidad, pero puede desencadenar parto prematuro o más raramente aborto.
Lamentablemente, a pesar de que el diagnóstico sea adecuado, son pocos los agentes virales que cuentan con una terapia apropiada que permita cambiar la evolución de la infección y mejorar el pronóstico. Por eso se debe enfatizar en las medidas preventivas . Se debe educar a la población , especialmente a las mujeres en edad fértil, sobre la forma de evitar infecciones de transmisión sexual como VIH y virus herpes simplex. Por otro lado, las vacunas para prevenir la infección materna con virus rubéola, hepatitis B y varicela zóster deben administrarse idealmente antes de iniciar la actividad sexual.
Si el virus tiene la capacidad de traspasar la placenta, puede producir la muerte, malformación congénita, infección connatal o normalidad en el feto. Las malformaciones y los signos de infección pueden manifestarse al nacer o más tardíamente. Afortunadamente, muchos de estos virus están controlados (poliomielitis, sarampión, rubéola, hepatitis B, etc.) y la posibilidad de tener contacto con ellos es baja.
RuBÉOLA
En estas condiciones, los virus potencialmente causantes de infecciones congénitas y perinatales se ha reducido notablemente y en la medida que la vacunación contra hepatitis B se extienda a regiones como Asia y África, que la vacuna contra varicela se incorpore a los programas habituales de vacunación y que los protocolos de quimioprofilaxis de la trans-
El diagnóstico de rubéola congénita adquiere importancia en 1941 cuando Gregg, un oftalmólogo australiano, asoció la adquisición de la rubéola por el feto durante el embarazo con el desarrollo de cataratas y cardiopatías congénitas . En esa época no se había aislado el virus, lo que se logró recién en 1962.
(----~------~]
Aborto
¡ ~
Parto prematuro ----
-
t
vía transplacentaria
-
-
-
Influenza Sarampión Parotiditis Rubéola Viruela-vaccinia Poliomielitis Coxsackie B
1 por contigüidad
Varicela Hepatitis B Parvovirus B19
FETO
Malformación
\
'
- - -NorrnaJ ------_
J
Herpes simplex CMV VIH
Figura 22 ·1 . Esquema de la patogenia de la infección viral de la embarazada y el feto, y lista de los virus potencialmente más patógenos. Un virus puede determina r un aborto, pa rto prematuro o, más frecuentemente, una gestación normal. Si el virus compromete al feto, los pronósticos son muerte feta l, ma lformación, infección congénita y normalidad.
---306
C APÍTULO
22 - V IRUS y
EMBARAZO
Tabla 22-2. Signos y síntomas de infección perinatal del recién nacido. Los agentes descritos en la primera la columna pueden presentar cualquiera de los signos y síntomas presentados en las otras columnas, aunque hay cierta asociación entre causa y síndrome
Agente causal
Signos y síntomas de infección
Signos y síntomas de malformación
Herpes simplex
Bajo peso al nacer
Cardíacas: ductus
Cito mega loviru s
Hepatomegalia
Oculares: cataratas
Rubéola
Esplenomegalia
Auditivas
Otros virus
Ictericia
ó seas
Toxoplasma gondii
Anemia
SNC: micro/macrocefalia
Trypanosoma cruzi
Púrpura
Calcificaciones
Treponema pallidum
Neumonitis
Dentales
Desde entonces y gracias al desarrollo de nuevas técnicas de diagnóstico se reconoció la magnitud y el impacto de la infección intrauterina por el virus rubéola. Desde el uso universal de vacunación en los lactantes y escolares en las últimas décadas, la epidemiología de la rubéola ha cambiado de modo tal que la circulación del virus silvestre ha disminuido en forma significativa, especialmente en mujeres en edad fértil menores de veinte años.
Patogenia Si una mujer embarazada es infectada con el virus rubéola, generalmente la infección será asintomática. La transmisibilidad al feto depende de la edad gestacional al momento de la infección materna. El riesgo de infección congénita dura todo el embarazo, aunque el riesgo de anomalías congénitas después de las 16 semanas es bajo. En estudios de ' medición de riesgo de infección fetal en hijos de madres con rubéola confirmada por serologfa se estableció que en el primer trimestre es alto , del 81% (90% al67% antes de las once semanas y entre las once y doce semanas de gestación, respectivamente), que disminuye al 39% en el segundo trimestre (67% a las trece semanas y del 25% a las 26 semanas). En el tercer trimestre el riesgo se incrementa nuevamente al 53% (35%, 60% y 100% en los últimos tres meses, respectivamente). Sin embargo, el riesgo de defectos congénitos secundarios a la infección es práctica-
mente nulo después de las diecisiete semanas de gestación y cercano al 90% en embarazos de menos de once semanas. La gravedad de la infección fetal depende entonces de la edad gestacional en que el feto es expuesto a la infección por el virus rubéola y es mayor mientras más inicial es el embarazo.
Manifestaciones clínicas El síndrome de rubéola congénita, descrito originalmente en 1941 , consiste en una constelación de defectos congénitos como cardiopatía, alteraciones oculares y de la audición , con o sin retardo mental y microcefalia. El virus de la rubéola puede infectar todos los órganos del feto, por lo que las manifestaciones clínicas pueden ir desde abortos o mortinatos, hasta recién nacidos con distintas expresiones del compromiso de los diversos parénquimas, incluyendo infección asintomática aparente, que puede manifestarse más tardíamente por hipoacusia o sordera. Las manifestaciones del recién nacido sintomático se clasifican en transitorias y permanentes (Tabla 22-3). Manifestaciones transitorias. Incluyen hepatomegalia, esplenomegalia, hepatitis aguda, ictericia, trombocitopenia con petequias o púrpura, anemia hemolítica, exantema, adenopatías, neumonía intersticial, miositis, miocarditis, diarrea, alteraciones óseas. Estas manifestaciones se asocian a retardo de crecimiento intrauterino en el 50% de los casos. Son autolimitadas y se resuelven en un período de días a semanas.
Tabla 22-3. Cuadro clínico de rubéola congénita según diferentes estudios
Signos y síntomas
Rudolph (1965)
Plotkin (1965)
Hortsmann (1965)
Bajo peso al nacer
80%
57%
50%
Púrpura
80%
43%
50%
Trombocitopenia
80%
Hepatomega 1ia
80%
Esplenomegalia
70%
,~
50% 33%
55%
Cardiopatía
70%
67%
86%
Defecto ocula r
45%
76%
66%
Alteración Rx huesos
60%
33%
307
ViROLOGÍA CLÍNICA
Manifestaciones permanentes. Corresponden a las cardiopatías congénitas, cataratas y anormalidades del sistema neNioso central. La cardiopatía congénita se presenta en más del 50% de los fetos infectados durante el primer trimestre, de las cuales las más frecuentes son ductus arterioso, estenosis de arteria pulmonar y estenosis de válvula pulmonar. El compromiso ocular más común es la retinopatía en sal y pimienta, seguido por cataratas y microftalmia. El compromiso del SNC es variado y depende la magnitud del compromiso meningoencefálico. La secuela más frecuente es la hipoacusia y sordera, que pueden ocurrir hasta en el 80% de los niños infectados, incluso hasta las veinte semanas de vida, dada la vulnerabilidad del órgano de Corti. Menos frecuentes son el retraso del desarrollo sicomotor, retardo mental, microcefalia y trastornos de la conducta como autismo.
Algunas manifestaciones tardías de la rubéola congénita son endocrinopatías como diabetes mellitus, tiroiditis y encefalitis esclerosante subaguda.
El estudio debe ser acucioso, porque si bien el problema es actualmente poco frecuente, la angustia de la pareja y la posibilidad de recurrir al aborto exigen una respuesta rápida del laboratorio. En aquellos casos en que la determinación de la lgG es positiva y la lgM negativa, pero existe una fuerte sospecha de exposición a rubéola, la determinación de avidez de la lgG es de utilidad para estimar el tiempo de producción de la lgG (madurez de la lgG), dilucidando si se trata de una infección reciente o antigua (Tabla 22-4). Diagnóstico en el recién nacido. La presencia de lgM en el recién nacido confirma el diagnóstico, pero su sensibilidad es de alrededor del 50%. El seguimiento de los títulos en el tiempo de la lgG confirma el diagnóstico porque los anticuerpos maternos deben desaparecer entre los tres a seis meses de edad en la mayoría de los niños que no ha sido infectado. Así, un ascenso mantenido apoya el diagnóstico de infección congénita, aunque en forma tardía.
Tratamiento Diagnóstico La sospecha de infección por el virus rubéola se basa en la presencia de algunas de las manifestaciones clínicas descritas en el recién nacido, especialmente cuando existe el antecedente materno de infección por rubéola o contacto con casos de rubéola durante el embarazo. Las manifestaciones clínicas no son específicas de rubéola, por lo que siempre deben descartarse otros microorganismos causantes de infecciones congénitas. Diagnóstico en la madre. Se hace habitualmente por serología determinando lgG e lgM (ELISA o IHA). El momento de la toma de muestra y el número e inteNalo entre ellas es fundamental para interpretar los resultados. Debe considerar el período de incubación (1 0-21 días) y el momento de detección de anticuerpos en la infección (5-1 O días desde que aparece el exantema) y la fecha de posibles contactos (Figura 15-1 O). Este último factor depende de la actividad de la embarazada, pues como la rubéola frecuentemente es subclínica, la fecha y la intensidad de los contactos pasan desapercibidos; en consecuencia, el riesgo es diferente, por ejemplo, para una dueña de casa que para una profesora o una auxiliar de páNulos. Por estas razones, las muestras se toman cada siete a catorce días para confirmar la inmunidad previa de la embarazada o la seroconversión indicadora de infección reciente.
No existe tratamiento específico. El recién nacido con sospecha o confirmación de rubéola congénita debe ser sometido a una serie de terapias destinadas al control de las manifestaciones agudas y a un programa de manejo de tpdas las manifestaciones asociadas a secuelas. Se requiere por lo general de un enfoque multidisciplinario y de un seguimiento a largo plazo para detectar las manifestaciones más tardías, como la hipoacusia y sordera.
Prevención No existen terapias de buena eficacia para evitar la infección congénita en una mujer embarazada que presenta rubéola. Las acciones deben destinarse a disminuir la susceptibilidad a la rubéola en mujeres en edad fértil , lo que se logra a través del uso de la vacuna trivírica (sarampión, rubéola y parotiditis) que reciben los niños al año de vida y luego alrededor de los seis a ocho años de edad . Una mujer en edad fértil seronegativa debe recibir vacuna antirrubéola antes de embarazarse y vacunar en el puerperio a toda madre que haya sido detectada como seronegativa durante el embarazo. A pesar de que la vacuna antirrubéola está contraindicada durante el embarazo, el posible efecto te-
Tabla 22-4. Interpretación de estudios serológicos mediante inhibición de la hemaglutinina (IHA) de embarazadas en contacto con rubéola, en diversas situaciones
Antecedentes clínicos
Muestras tomadas en día Xdel contacto o desde síntomas x=día
Contacto conocido sin síntomas
24
Contacto conocido sin síntomas
Resultado test HA
Interpretación
1:32 1:64
Inmune, sin riesgo Alza no significativa
24
< 1:8 < 1:8
Sin anticuerpos= susceptible No infectada
Contacto conocido tardíamente, sin síntomas
18 28
1:8 1:64
1a muestra tardía, seroconversión Rubéola subclínica
Fiebre, exantema, caso discutible
2 10
1:16 1:16
Inmune por infección previa o por vacuna Sin rubéola actual
Fiebre exa ntema, probable rubéola
o 10
< 1:8 1:128
Susceptible Seroconversión confirma rubéola
308
2
C APÍTULO
ratogénico de la vacuna es tan remoto que en las campañas de vacunación masiva se incluye a mujeres en edad fértil no embarazadas, pero muchas veces se vacuna a mujeres que no saben que están con un embarazo inicial, en las cuales no se han comprobado problemas.
CtTOMEGALOVIRUS (CMV) El CMV es la causa más frecuente de infección congénita en todas partes del mundo, que representa entre el 0,5% al 1% de ellas. Es un virus ubicuo y la infección en los humanos está ampliamente difundida en la población general. El porcentaje de mujeres en edad fértil que persiste susceptible a la infección por CMV depende de la región geográfica y del nivel socioeconómico (NSE). En Chile, el porcentaje de mujeres susceptibles varía entre el 50% (NSE alto) y el5% (NSE bajo). Se estima que el 3% al 5% de las mujeres susceptibles adquiere la infección durante ·el embarazo.
Cuadro clínico El CMV puede transmitirse vía trasplacentaria (CMV congénito) y perinatal (parto o lactancia materna) ocasionando distintos síndromes clínicos con diferentes pronósticos para el recién nacido (RN).
22 - V iRUS y
EMBARAZO
alrededor del15% también presentará secuelas tardías, de las cuales la hipoacusia o sordera es la más frecuente. La letalidad en este grupo alcanza del 10% al 20%. En el caso de la reactivación del CMV durante el embarazo, los niños se infectan en menos del 2% y la minoría nace sintomático; el riesgo de infección grave existe y se ha descrito, pero es mucho menos frecuente que en la primoinfección materna (Figura 22-2). Se piensa que algunos casos de infección grave en madres CMV seropositivas pueden tratarse de reinfecciones con cepas de CMV diferentes. La transmisión trasplacentaria puede ocurrir durante todo el embarazo y las complicaciones y secuelas son mayores mientras más precoz sea la infección en la gestación. Las manifestaciones clínicas, que son variadas, pueden incluir compromiso multisistémico, en lo que se cOnoce como enfermedad citomegálica diseminada y en que se observa prematuridad, retraso del crecimiento intrauterino, anemia, trombocitopenia, hepatitis e ictericia. Este cuadro tiene alta letalidad (1 0% al 20%). Algunas complicaciones indican mayor cronicidad de la infección, como retardo del crecimiento intrauterino (RCIU), coriorretinitis, hepatomegalia, esplenomegalia, microcefalia, calcificaciones periventriculares e hipoacusia.
Infección congénita del recién nacido
Las secu(31as más frecuentes durante la infancia son retraso del desarrollo sicomotor, retardo mental, defectos visuales, hipoacusia o sordera (Capítulo 17: Virus herpes).
El riesgo de transmisión del CMV al feto, al igual que las con secuencias de la misma, es distinto si se trata de una primera infección materna, en cuyo caso alcanza al 40% o si es una reactivación, situación en que la transmisión disminuye a menos del2%.
En la evaluación del RN con sospecha de infección por CMV, los principales predictores de mal pronóstico neurológico son la microcefalia, coriorretinitis y otras alteraciones neurológicas. Alteraciones en la tomografía cerebral durante el primer mes de vida también son signos de mal pronóstico.
En la primoinfección materna por CMV el 1O% de los recién nacidos infectados presenta síntomas al nacer y más del 90% de ellos tendrá secuelas a largo plazo. De los asintomáticos ,
La hipoacusia, que puede aparecer tardíamente incluso en niños sin evidencia clínica alguna de infección congénita por CMV, es la complicación a largo plazo más frecuente
/--------------
Embarazada seronegativa 5%-50%
,r------------------------------1
Embarazada seropositiva 50%-95%
-- ---------------------------~
Primoinfección 1%-5%
,--·--------~-------'-·-------------,
Transmisión fetal < 2%
/------------------------------------
(-------------------------------'
Infección sintomática
1
Infección sintomática
10%-15%
!
85%-90%
.-···-J-··---. _j
Sintomático 0%-1%
Secuelas tardías 5%-10%
Secuela 90%
Figura 22-2. Historia natural de la infección congénita por CMV durante primoinfección o reactivación de infección materna.
309
VI ROLOGÍA CLÍNICA
de la infección congénita, pues del 10% al 15% de los niños asintomáticos puede presentar esta complicación durante los primeros dos años de vida e incluso en la etapa escolar. No se han establecido los predictores en los niños asintomáticos, pero es posible que las cargas virales de CMV en sangre y orina sean útiles en estas circunstancias.
Infección perinatal del recién nacido La excreción viral por la leche materna en madres seropositivas alcanza hasta el 40%. La transmisión al recién nacido por esta vía es cercana al 60%. La infección durante el parto o por la lactancia materna suele ser asintomática. En ocasiones se puede manifestar por un cuadro febril inespecífico, neumonía intersticial, hepatitis o alteraciones hematológicas como trombocitopenia. No se han descrito secuelas en las infecciones perinatales. La infección que ocurre luego de transfusiones sanguíneas, especialmente en prematuros, se asocia a mayor compromiso respiratorio, hepatitis, anemia y linfocitosis. Las secuelas en este grupo de niños, en ausencia o con bajos niveles de anticuerpos maternos, no se han asociado a compromiso del SNC ni daño auditivo, aunque un estudio observa algún deterioro de la función muscular en estos niños.
Patogenia La ausencia de suficientes estudios anatomopatológicos, así como la carencia de un buen modelo animal, han dificultado el estudio de la patogenia del compromiso del SNC por CMV. En autopsias se ha demostrado un infiltrado inflamatorio en el parénquima cerebral, lo que concuerda con el hallazgo de aumento de proteínas y de celularidad en LCR de los recién nacidos afectados por CMV. Se estima que se produce una infección lítica de los progenitores de las células neuronales de la sustancia gris periventricular, vasculitis y meningoencefalitis con liberación de mediadores inflamatorios. No está claro si el SNC de los fetos es más susceptible a la infección por CMV, comparado con el de los adultos. Estudios experimentales sugieren que las células en desarrollo del SNC son particularmente susceptibles al efecto lítico o apoptótico del CMV. Esto explicaría la variedad de manifestaciones clínicas del daño del SNC y las graves alteraciones que se observan, que incluyen trastornos en la migración neuronal. La patogenia de la hipoacusia tampoco está establecida, pudiendo ser tanto el resultado del efecto citopático directo del virus en el epitelio sensorial y no sensorial, como de mediadores inflamatorios. Recientemente se han descrito variedades genotípicas a nivel de gN que se asocian a mayor severidad de las manifestaciones neurológicas.
Diagnóstico La primoinfección materna se diagnostica mediante determinación de anticuerpos anti-CMV del tipo lgM, cuya duración cae abruptamente luego de dos a tres meses de la infección, o por seroconversión de anticuerpos lgG. Frente a una determinación de lgG, el estudio de avidez puede ayudar al diagnóstico. La avidez es baja cuando la infección es reciente, en los últimos tres meses. El aislamiento viral de la orina no permite diferenciar primoinfección de reactivación asintomática.
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El diagnóstico prenatal de infección fetal puede realizarse mediante lgM y PCR en líquido amniótico , y cultivo o antigenemia en sangre fetal, aunque la sensibilidad de estas pruebas en sangre es baja. La sensibilidad del cultivo alcanza el 60%, mientras que la de la PCR es del1 00%. La sensibilidad depende de la edad gestacional al momento de la infección materna y del diagnóstico. Mientras más corto sea el tiempo transcurrido entre la infección materna y el estudio de infección fetal, la sensibilidad de estas pruebas disminuye; lo mismo ocurre si la edad gestacional es de menos de 21 semanas, donde la sensibilidad en el líquido amniótico puede ser tan baja como del30%. El diagnóstico en el recién nacido se basa en el cultivo de orina, saliva o secreciones nasofaríngeas antes de las tres semanas de vida, momento en que es posible diferenciar claramente una infección congénita de una perinatal. El cultivo se realiza mediante la técnica de cultivo acelerado (she/1 vía~ , que permite obtener resultados en 24 horas con una sensibilidad y especificidad cercana al 100%. La antigenemia o PCR en sangre puede ser de utilidad, aunque su sensibilidad es menor porque no todos los niños con infección congénita presentan viremia al momento del parto. La determinación de lgM en el recién nacido es de alrededor del 70% y puede ser de utilidad donde no se es posible realizar cultivo en orina. Sin embargo, dada la trascendencia del diagnóstico, se debe procurar hacer llegar una muestra de orina a un centro de referencia para confirmar o descartar el diagnóstico.
Tratamiento El recién nacido con infección congénita por CMV debe recibir tratamiento con ganciclovir 6 mg/kg cada 12 h iv por seis semanas. Hasta ahora, la única demostración de que este tratamiento con ganciclovir previene el empeoramiento de la audición a los seis meses y un año de seguimiento ha sido en niños con compromiso del SNC. Por lo tanto, está indicado en ese grupo y es altamente aconsejable en infecciones con compromiso sistémico . Los niños con alto riesgo de sufrir complicaciones auditivas presentan compromiso del SNC, retardo del crecimiento intrauterino, trombocitopenia y probablemente viremia al momento del parto. En estos casos está especialmente indicado el tratamiento con ganciclovir. El beneficio de tratar casos con compromiso aislado hepático, trombocitopenia o neumonía intersticial por CMV no está establecido. Los efectos adversos asociados a este antiviral son principalmente la neutropenia moderada a grave, que se presenta en alrededor del 50% al 60% de los casos. Se desconoce el efecto de la terapia a largo plazo, especialmente en varones, ya que en estudios en animales de experimentación se ha observado un compromiso gonadal. Algunos estudios logran un buen control de la viremia utilizando valganciclovir -precursor oral del ganciclovir y con mucho mejor biodisponibilidad- en los recién nacidos, lo que podría ser promisorio para el manejo ambulatorio de los niños. El uso de inmunoglobulina hiperinmune con terapia no ha demostrado utilidad.
C APÍTULO
Prevención No existen vacunas para CMV que puedan ser utilizadas en mujeres seronegativas. Se debe educar a las madres susceptibles a la primoinfección sobre el buen lavado de manos. Las mujeres en riesgo deben adoptar cuidadosas medidas de higiene, en especial frente a un niño que conocidamente está excretando CMV por sus secreciones y fluidos corporales. El uso de inmunoglobulina hiperinmune en mujeres embarazadas con infección primaria por CMV demostró reducción de la proporción de infección congénita, aunque se requieren estudios controlados para evaluar la real eficacia de esta medida. La infección por transfusiones de sangre en las embarazadas puede prevenirse con el uso de sangre seronegativa para CMV y de filtros que prevengan el paso de células infectadas.
HERPES SIMPLEX Entre el 0,5% y el 4% de las embarazadas presenta una infección herpética en algún momento del embarazo, aunque la mayoría de ellas es una recurrencia. La mayoría de estas infecciones corresponde al virus herpes simplex (HSV) tipo 2 y rara vez a HSV-1 ; ellas son generalmente asintomáticas. La primoinfección durante el embarazo es también subclínica en dos tercios de los casos, por lo que la mayoría de los recién nacidos con infección herpética no tiene antecedente materno de infección. Afortunadamente, la incidencia de infección neonatal es baja, de alrededor de 1/1.000 a 3.000 RN vivos. La infección neonatal se debe en el85% de los casos a una exposición del HSV-2 durante el paso del niño por el canal del parto y en menos del 5% ocurre por vía transplacentaria, en cuyo caso las secuelas son frecuentes y de alta mortalidad. En el 10% de los casos puede adquirirse después del parto. El riesgo de infección depende del tipo de infección materna, más frecuente en la primera infección, de la presencia de anticuerpos maternos, de la duración de la rotura de membranas y del tipo de parto. El riesgo de transmisión es alrededor del 50% al 60% cuando la madre presenta una primoinfección al momento del parto y del 2% al 5% si se trata de una infección recurrente. Los anticuerpos anti HSV-1 protegen y disminuyen en algo el riesgo comparado ·con una madre sin anticuerpos contra cualquier tipo de virus herpes simplex.
Cuadro clínico Las manifestaciones clínicas dependen del momento de la exposición.
Infección intrauterina. Los niños, que suelen ser sintomáticos al momento del nacimiento, presentan la tríada clásica de lesiones vesiculares cutáneas o cicatrices, compromiso ocular grave con coriorretinitis y queratoconjuntivitis, y microcefalia o hidranencefalia como secuela de una encefalitis herpética. Otras manifestaciones sistémicas son ictericia, hepatoesplenomegalia y trastornos de la coagulación. El pronóstico es habitualmente fatal, aun con tratamiento con antivirales. En esta situación la transmisión es transplacentaria. Infección perinatal. Es secundaria a una infección adquirida al momento del parto en que las manifestaciones clínicas
22 - ViRUS y
EMBARAZO
aparecen entre los 7 y 21 días de vida. Una infección herpética que se inicie más allá de las cinco semanas de vida no corresponde a una de adquisición al momento del parto. Existen tres formas clínicas de presentación cuyas manifestaciones clínicas pueden sobreponerse: infección diseminada, compromiso del sistema nervioso central e infección localizada de piel, ojo y mucosa oral.
Infección diseminada. Corresponde al 30% de las infecciones perinatales y las manifestaciones clínicas aparecen durante la primera semana de vida. Suele presentarse en niños cuyas madres carecen de anticuerpos para cualquier tipo de herpes simplex. Aunque puede presentarse en menos de 24 de horas de vida, la mayoría de los recién nacidos se observan sanos al nacimiento. En estos casos se produce una viremia con una diseminación a múltiples sistemas, de los cuales los más frecuentemente comprometidos son las glándulas adrenales, el sistema nervioso central y el hígado, en algunos casos con hepatitis fulminante; puede comprometerse cualquier órgano. Los síntomas iniciales son irritabilidad, convulsiones, dificultad respiratoria, ictericia, coagulopatía y shock. Las lesiones cutáneas vesiculares, si bien son de extraordinaria ayuda en la sustentación de la hipótesis diagnóstica, pueden estar ausentes en más de un tercio de los casos. La infección por HSV-1 o HSV-2 son indistinguibles clínicamente. Sin tratamiento, la mortalidad supera el 90% debido a la coagulopatía e insuficiencia respiratoria por neumonitis.
Infección del SNC. Corresponde al 35% de las infecciones herpéticas perinatales. Se presenta entre la segunda y tercera semana de vida y se manifiesta por letargia, convulsiones, temblor, irritabilidad y fontanela abombada. La mortalidad sin terapia alcanza al 50%, con el1 00% de secuelas neurológicas. Se presume que la patogenia es por transporte axonal retrógrado, a diferencia de la diseminación hematógena que se observa en la enfermedad diseminada. Infección localizada. Suele comprometer piel, ojos y mucosa oral. Corresponde al otro 45% de los casos y aparece entre los siete a diez días de vida. Las lesiones cutáneas, que están presentes en el 90% de los casos, consisten en vesículas de 1 a 2 mm de diámetro sobre una base eritematosa, las cuales tienden a confluir formando conglomerados más grandes e irregulares. El compromiso ocular se caracteriza por una queratoconjuntivitis y en ocasiones puede ser el único órgano comprometido por la infección viral; sin tratamiento puede progresar a coriorretinitis y catarata. Un porcentaje de estos niños puede presentar seouelas neurológicas a largo plazo, que se manifiestan luego de los seis meses de vida, lo que significa que hubo un compromiso del SNC que pasó inadvertido.
Diagnóstico En ausencia de lesiones cutáneas el diagnóstico de infección herpética en el recién nacido suele ser difícil, pues se plantea el diagnóstico diferencial con muchas otras etiologías. Se debe intentar identificar el virus desde los sitios en donde se encuentra replicando activamente, como la mucosa ocular, oral, nasofaríngea o rectal. El HSV puede pesquisarse a través de cultivo viral, inmunofluorescencia directa o PCR . La elección de cualquiera de ellos depende de las opciones disponibles en el centro hospi-
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VIROLOGÍA ClÍNICA
talario, de la muestra a analizar y de los días de evolución de la enfermedad. Si existen lesiones vesiculares, se debe usar una técnica de inmunofluorescencia directa o PCR para virus herpes simplex 1 y 2. La muestra debe ser tomada mediante un frotis de la base de la lesión vesicular. Ambos exámenes, IFD y PCR, en lesiones activas y de pocos días de evolución tienen muy buena sensibilidad, por lo que pueden usarse indistintamente, dependiendo de su disponibilidad y de la experiencia del laboratorio que los procese, especialmente en técnicas moleculares. La PCR, que es la que tiene mejor sensibilidad y especificidad, puede realizarse a partir de todas las muestras antes mencionadas . Debe privilegiarse su indicación si las lesiones se encuentran en estadios de úlcera o costra, momento en el cual la presencia de células infectadas es menor y en que el rendimiento de otros métodos rápidos es limitado. Sin embargo, su positividad en las primeras horas posparto puede representar contaminación de la piel o mucosas del niño por fluidos maternos y no necesariamente infección activa del RN. La mayor utilidad de la PCR es en el diagnóstico del compromiso del SNC, pues los otros métodos tienen muy baja sensibilidad. La sensibilidad varía entre el 75% y el1 00% , y su especificidad entre el 71% y el 100% según distintos estudios. La punción lumbar debe considerarse en todos los recién nacidos con sospecha de compromiso herpético neo natal, independiente de su forma de presentación, para descartar HSV en el LCR mediante PCR. La PCR en sangre está indicada especialmente para el diagnóstico de enfermedad diseminada. El diagnóstico serológico no tiene ningún valor en el diagnóstico de la infección neonatal, incluso para el diagnóstico de la condición de infección materna, ya que una infección recien te puede dar también resultados negativos en la madre.
Tratamiento Los niños con sospecha o infección herpética confirmada deben permanecer aislados durante todo el período de hospitalización. Todo recién nacido con sospecha de infección por herpes simplex .debe recibir tratamiento con aciclovir intravenoso. La dosis recomendada es de 60 mg/ kg/día, fraccionado cada 8 h, por 21 días en el caso de compromiso del SNC y 14 días en las infecciones localizadas fuera del SNC. Cuando se ha documentado la infección del SNC, se debe realizar una punción lumbar de control al término del tratamiento para certificar la ausencia de genoma viral. En casos de compromiso ocular, además se debe tratar localmente con iododeoxiuridina al1% o vidarabina al3% .
con primoinfección herpética documentada, en RN prematuros y en aquellos con lesiones de continuidad durante el parto.
HEPATITIS
B
La infección vertical por el virus de hepatitis B puede ocurrir por vía transplacentaria (5% al 15%) o más frecuentemente durante el parto (90%). Se ha documentado virus de hepatitis B en la leche materna, pero no se ha comprobado que esta vía sea eficiente en la transmisión del virus al recién nacido. En Chile, la prevalencia de la infección es baja, con cifras de portación del antígeno de superficie (HBsAg) en donantes a bancos de sangre del 0,3%. El riesgo de transmisión desde una madre infectada a su hijo se relaciona con la presencia del HBeAg en la madre, ya que esta condición representa una alta carga viral en sangre y como consecuencia alta infectividad al niño. De esta manera, se estima que el riesgo de que un recién nacido adquiera la HB desde su madre es del 70% al 90% cuando la madre es HBeAg y HBsAg positiva, y del 5% al 20% cuando es sólo HBsAg positiva. En la historia natural de la infección se describe que en el seguimiento del lactante expuesto al virus HB se detecta HBsAg en los primeros seis meses de vida en el 80% de los niños infectados.
Cuadro clínico Infección congénita con VHB. La transmisión transplacentaria ·es infrecuente en países europeos y americanos, pero es responsable de más del 40% de las infecciones verticales en Asia y el sudeste asiático . No se ha asociado a teratogenicidad . Cuando la hepatitis materna ocurre en el tercer trimestre del embarazo o cerca del parto , la transmisión viral de madre . a hijo es del 76%. Cuando ocurre durante el primer o segundo trimestre, la tasa de transmisión decae al 10%. La mayoría de los niños con infección congénita es asintomático al momento del parto, mientras que sólo unos pocos presentan hepatitis clínica al momento de nacer.
Infección perinatal. Es la vía más frecuente y ocurre durante el trabajo de parto y el expulsivo. Los niños que se infectan por esta vía suelen presentar la hepatitis entre 30 a 120 días posparto , aunque la mayoría persiste asintomática po~ muchos años. Las complicaciones derivadas de la infección congénita o perinatal con VHB son a largo plazo. El 90% de los niños permanece como portador crónico de HBsAg, del 25% al 30% desarrolla cirrosis hepática a edades más tempranas y cáncer hepatocelular dentro los primeros treinta años de vida.
Prevención Diagnóstico
El parto por cesárea es una forma de prevenir las infecciones herpéticas en los recién nacidos. Está indicado en circunstancias específicas, como en madres con excreción documentada de virus herpes simplex al momento del parto , ya sea por cultivos o por lesiones activas. La cesárea pierde valor preventivo luego de 4 horas de rotura de membranas.
La portación materna de HBsAg se diagnostica mediante la técnica de ELISA. Los niños con infección congénita tienen este antígeno positivo al momento de nacer, mientras que en los que se infectan al momento del parto, el antígeno se hace positivo luego de tres a seis meses del nacimiento.
Al niño nacido por parto vaginal hijo de madre con excreción de virus herpes documentada se le debe realizar cultivo viral de mucosas a las 24 y 48 horas de vida y considerar profilaxis con aciclovir. Esto está especialmente indicado en hijos de madres
La determinación de anticuerpos anti-hepatitis B (anti-HBcAg y anti-HBsAg) no es de utilidad para el diagnóstico en el recién nacido, porque los anticuerpos lgG maternos traspasan la barrera placentaria y el análisis en sangre del niño resulta
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C APÍTULO
22 - VIRUS y
EMBARAZO
Tabla 22-5. Manejo de embarazada con antecedentes de infección o exposición a hepatitis B
Situación clínica
Conducta médica
Sospecha de exposición o infección materna
Solicitar HBsAg y HBeAg a la madre antes del parto
Evaluación del RN
HBsAg: si es positivo hay infección congénita
Medidas de prevención para todos los RN expuestos a HB
lnmunoglobulina hiperinmune al nacer. Vacuna HB: l a dosis dentro de las primeras 12 horas de vida Completar esquema vacunación
Seguimiento del niño
HBsAg, anti-HBsAg, anti-HBeAg a los 9 y 18 meses
Lactancia materna
No se suspende
positivo por esta razón. Los anticuerpos del tipo lgM, que se hacen positivos junto con el H8sAg, duran de tres a cuatro meses.
Tratamiento No está indicado el tratamiento de los niños con hepatitis aguda. En aquellos infectados crónicamente, la terapia depende del grado de compromiso inflamatorio hepático, de la elevación de transaminasas o de alteraciones en la biopsia hepática, en cuyo caso se recomienda el uso de interferón alfa asociado a lamivudina. El agente terapéutico óptimo y la duración del tratamiento no están todavía bien definidos en niños. El tratamiento con lamivudina en la mujer embarazada en el último mes del embarazo está indicado en mujeres con cargas virales elevadas, en un intento de reducir el riesgo de transmisión vertical.
Prevención La prevención de la infección perinatal en el hijo de una madre portadora de H8sAg consiste en una primera dosis de vacuna anti-hepatitis 8 inmediatamente después del parto, idealmente en las primeras 12 horas de vida, asociado a inmunoglobulina hiperinmune de hepatitis 8 (0,5 mL im). Esta última debe administrarse a más tardar dentro de los primeros siete días posparto. Con esta estrategia se ha reducido el riesgo de infección del recién nacido en 95%. El recién nacido debe completar su esquema de vacunación con las dosis sucesivas (2 o 3 dosis) según la edad gestacional y el peso de nacimiento. En los niños nacidos de madres portadoras debe estudiarse la presencia de H8sAg al parto, para determinar si hubo infección congénita -en cuyo caso las medidas preventivas son menos beneficiosas- y de anticuerpos anti-H8sAg y H8eAg. Estos últimos deben medirse luego de completado el esquema de vacunación contra hepatitis 8 y no antes de los nueve meses de edad, para evitar la detección de anticuerpos aportados por la inmunoglobulina específica. La determinación de lgM no es confiable. Estas medidas han demostrado ser altamente efectivas para la prevención de la infección por transmisión perinatal, pero no por transmisión transplacentaria. En Chile, la vacunación contra la hepatitis 8 fue incorporada al calendario de vacunación de los niños en 2005, por lo que el riesgo de transmisión vertical de VH8 estará presente por varios años hasta tener a toda la cohorte de mujeres en edad fértil vacunada (Tabla 22-5).
PARVOVIRUS
819
La infección por parvovirus 819 tiene consecuencias en el feto cuando la madre se infecta durante el embarazo y el virus es transmitido vía transplacentaria. El riesgo materno depende de la seroprevalencia de la infección en la población de mujeres en edad fértil. En Chile, la seropositividad en adultos alcanza el 50%. La infección en la mujer embarazada suele ser asintomática, alcanzando en algunos reportes hasta el 70%. La sintomatología, que es inespecífica, se caracteriza por malestar general, fiebre, síntomas respiratorios asociados a artralgias o artritis de pequeñas articulaciones. El compromiso articular se prolonga por dos a tres semanas y puede ser limitante. La presencia de exantema es infrecuente y generalmente inespecífica, por lo que el diagnóstico requiere de mucha sospecha clínica. La tasa de transmisión vertical de madre a hijo, que es del 25% al 50%, puede resultar en infección asintomática o en complicaciones como hidrops fetal y muerte del feto. La mayoría de los niños infectados congénitamente son asintomáticos al momento del parto y sólo una pequeña proporción presenta la grave complicación de hidrops fetal. Del1 0% al15% de los casos de hidrops fetal no inmune son causados por parvovirus 819. El riesgo de muerte fetal es de entre el2% y el6% cuando la infección ocurre durante el embarazo. El riesgo de complicaciones se asocia principalmente con infecciones maternas ocurridas durante el primer y segundo trimestre, especialmente antes de las veinte sem_9-nas; sin embargo, se han descrito casos de hidrops o muerte fetal en fetos infectados durante el tercer trimestre, aunque infrecuentemente. Aunque se considera que parvovirus 819 no es teratogénico, hay evidencia circunstancial de que ocasionalmente pudiera ser responsable defectos congénitos. Existen algunos reportes de fetos y recién nacidos con severas alteraciones del desarrollo del SNC con infección materna confirmada de parvovirus 819. Un estudio también mostró una alta frecuencia de infección por parvovirus en niños nacidos con cardiopatías congénitas y ninguno con infección en el grupo control.
Patogenia El hidrops fetal es la complicación mejor caracterizada de la infección"fetal por parvovirus 819. Las células más afectadas por la infección viral son los progenitores de las células eritroides, pues el virus tiene un especial tropismo por el antígeno P
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V IROLOGÍA CLÍNICA
de la superficie de estas células, observándose en ellas cuerpos de inclusiones nucleares como evidencia de la infección viral. La anemia grave producto de la hipoplasia de las células eritroides genera una hipoxia tisular que conlleva un aumento de la permeabilidad capilar. En forma concomitante aumenta el gasto cardíaco, lo que genera una insuficiencia cardíaca de alto flujo . Se produce congestión venosa y hepática y generalmente se asocia miocarditis, que agrava la insuficiencia cardíaca inicial.
Tratamiento Deben descartarse otras causas de hídrops fetal. Si a las 18 semanas el feto es aún viable, se puede realizar cordocentesis para estimar el hematocrito del feto . Sobre las 18 semanas y hasta las 32 semanas se pueden realizar transfusiones fetales intrauterinas con glóbulos rojos. Si el feto es mayor a 32 semanas al momento del diagnóstico de anemia e hídrops , el embarazo debe interrumpirse.
Prevención
Las células miocárdicas fetales también contienen el antígeno P, lo que explica la frecuencia del compromiso de este durante la infección. Debido a la anemia grave por frenación de la serie roja medular, aumenta la eritropoyesis extramedular, especialmente en el bazo y el hígado. Disminuye la síntesis de proteínas y la producción de edema de los tejidos y de la placenta.
Si la embarazada ha estado en contacto con una persona con eritema infeccioso, se deben reforzar las medidas de higiene y hacerle saber que el riesgo fetal de complicaciones es bajo. La transmisión de parvovirus puede reducirse con las medidas habituales de control de contagio respiratorio, como lavado de las manos y uso de pañuelos desechables.
La placenta contiene un receptor para el parvovirus 819 en las vellosidades del trofoblasto, un glicoesfingolípido (globósido). La concentración de este globósido disminuye a mayor edad gestacional, alcanzando las más altas concentraciones durante el primer trimestre. Esto podría explicar las diferencias en las consecuencias para el feto de las infecciones maternas a distinta edad gestacional.
VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA
Diagnóstico La detección de lgM e lgG está disponible en muchos laboratorios, por diferentes técnicas como ELISA, radioinmunoanálisis o inmunofluorescencia. En la madre se puede observar seroconversión en muestras de primer y tercer trimestre; la lgM materna suele ser negativa al momento del hídrops. El test de avidez de lgG materna permite diferenciar lgG recientes (baja avidez) de antiguas (alta avidez). Luego de sospechar y confirmar la infección materna, la evolución de la infección fetal puede monitorizarse con ultrasonografía seriada para evaluar la presencia de complicaciones. Algunos autores sugieren que este seguimiento debe durar al menos catorce semanas. La infección congénita se confirma con la medición de lgM o determinación del ADN viral mediante PCR en sangre de cordón o en líquido amniótico. La sensibilidad de ánticuerpos del tipo lgM en el feto puede mejorarse si se acompaña de PCR en sangre de cordón . Si la infección fetal ha ocurrido tempranamente durante el embarazo, la sensibilidad de la lgM es baja e infrecuentemente positiva. La adecuada respuesta inmune fetal parece ser un factor determinante en la prevención del desarrollo de anemia aplásica en el feto . Infecciones posteriores a las veinte semanas de gestación presentan menos habitualmente anemia en concomitancia a la presencia de lgM y anticuerpos neutralizantes en sangre de cordón. La medición de alfafetoproteína en suero materno ha demostrado en algunos estudios buena correlación con mal pronóstico fetal; ninguno de los niños con niveles bajo presentó muerte fetal o complicaciones . Sin embargo, en otros ensayos estos resultados no han sido reproducidos, por lo que la interpretación debe ser cuidadosa.
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(VIH) La infección por el virus de VIH es pandémica y se estima que hay 40 millones de personas infectadas en el mundo, de las cuales 2,5 millones son niños menores de quince años. Cerca del 95% de los niños con VIH ha sido infectado por transmisión vertical , ya sea durante el embarazo, el parto o a través de la lactancia materna.
Transmisión La transmisión vertical ocurre en alrededor del 30% de los embarazos de madres infectadas, con variaciones del 16% en países europeos y del 40% en países africanos. El 70% de los niños se infecta durante el período perinatal y sólo del 15% al 30% por transmisión intrauterina. La lactancia materna es responsable dell 0% all5% de los casos de transmisión vertical. Un recién nacido es considerado como infectado vía intrauterina cuando el genoma viral es detectado por PCR en su sangre dentro de las 48 horas posparto e infectado intraparto cuando habiendo tenido un PCR precoz negativo tiene los posteriores positivos, entre los 7 y 90 días de vida. La transmisión posparto (lactancia materna) se documen! a cuando los métodos de diagnóstico como PCR se hacen positivos luego de los tres meses de vida. La presencia de virus en la leche materna varía con la edad del niño. La prevalencia de partículas virales libres en la leche es mayor en la leche madura (4 7%) que en el calostro (27%) y la transmisión suele ser mayor en los primeros seis meses de vida del lactante. La probabilidad de transmisión vertical aumenta mientras más avanzada está la enfermedad materna, lo que se asocia con altas cargas virales y recuento de CD4 menor a 200 cel/ mm 3 . Sin embargo, no existe un valor de carga viral materna que permita asegurar que no hay riesgo de transmisión al recién nacido. Los factores obstétricos que influyen en el riesgo de transmisión son la rotura de membranas de más de 4 horas de duración, monitoreo fetal invasivo, parto vaginal, cesárea de urgencia y corioamnionitis.
C APÍTULO
Manifestaciones clínicas La mayoría de los recién nacidos hijos de madre VIH positivo es asintomático al momento del parto. Niños infectados intrauterinamente en raras oportunidades presentan linfoadenopatía, hepatomegalia, esplenomegalia, exantema maculopapular y alteraciones hematológicas al momento del parto. Los síntomas secundarios de infección por VIH pueden ser de aparición precoz -en los primeros dos años de vida, generalmente en los primeros meses- o de aparición más tardía. Estos patrones se correlacionan con el momento de la infección en el feto o recién nacido. Aquellos niños con síntomas precoces suelen asociarse a infección intrauterina y por lo general presentan una progresión rápida de la enfermedad, con alta mortalidad . Por otro lado, los niños en que los síntomas son más tardíos , se correlacionan con transmisión periparto o posparto. En este caso, la progresión de la enfermedad es más lenta y con una mortalidad más baja. Las manifestaciones clínicas más frecuentes son el retraso pondoestatural, infecciones bacterianas graves, linfoadenopatías, fiebre, hepatomegalia, esplenomegalia, infecciones respiratorias , otitis media aguda y sinusitis recurrentes e infecciones sintomáticas por CMV. Las infecciones por agentes oportunistas son menos frecuentes que en los adultos infectados con VI H.
Diagnóstico El diagnóstico de infección congénita o perinatal con VIH se basa en la identificación de genoma viral en sangre del niño mediante PCR específica. El examen se practica en tres oportunidades: en las primeras 48 h, al mes y a los tres meses de edad. Se considera negativo un hijo de madre VIH positiva cuando las tres muestras de PCR han resultado negativas. La infección se confirma con al menos dos muestras positivas por PCR. El uso de la técnica de ELISA y su posterior confirmación para la determinación de anticuerpos anti VIH -técnica útil para el diagnóstico en los niños mayores de 18 meses y adultos- no tiene valor para el diagnóstico de infección vertical . Esto se debe a que los anticuerpos maternos persisten en la
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EMBARAZO
sangre del niño en algunos casos hasta los 18 meses de edad. Los hijos de madre positiva en que las muestras analizadas por PCR fueron negativas, deben ser seguidos con ELISA hasta confirmar la eliminación de los anticuerpos maternos hasta alrededor de los 18 meses. La persistencia de los anticuerpos más allá de este período debe hacer sospechar infección del niño. El diagnóstico debe confirmarse por determinación de ARN o ADN viral (Tablas 22-6 y 22-7).
Tratamiento Los niños infectados deben recibir terapia antirretroviral segÚn las guías clínicas nacionales, que se basan en la etapa clínica de la enfermedad, la carga viral y su situación inmunológica. En la terapia antirretroviral se utilizan tres drogas y profilaxis de agentes oportunistas como Pneumocystís jírovecí.
Prevención La prevención de la transmisión vertical ha sido uno de los grandes logros en el manejo de esta infección y control de VIH en pediatría. La implementación del Protocolo PACTG 076, estudio del Pedíatríc AIDS Clínica! Tria/ Group de los EE.UU. y Francia ha sido decisiva. El uso de terapia antiviral durante el embarazo, parto y posparto, asociado a otras medidas, ha disminuido el riesgo de transmisión de alrededor del 30% a menos del 2%. Para lograr este objetivo es fundamental la pesquisa de mujeres embarazadas infectadas con VIH. Para ello , en Chile se incorporó la detección de VIH en todas las embarazadas, medida esencial para el inicio oportuno de la profilaxis en el embarazo y la óptima coordinación de todas las medidas perinatales. Las tres medidas fundamentales para la prevención de la transmisión vertical son el uso de terapia antirretroviral en la embarazada y en el recién nacido, la elección adecuada de la vía del parto y la suspensión de la lactancia materna (Tabla 22:_8).
Terapia antirretroviral. La primera evidencia de la eficacia de los antivirales en la reducción de la transmisión viral provino del Protocolo 076, en que se usó AZT en la embarazada desde
Tabla 22-6. Diagnóstico de infección porVIH
Estudio inmunológ ico
Subpoblación de linfocitos Cuantificación de inmunoglobulinas
Estudio virológico
Anticuerpos: ELI SA y test de confirmación Antígeno p 24 (ELI SA) ADN proviral (PCR) ARN viral (RT-PCR, Bra nch, Nasba) Estudio de resistencia (fenoti po, genotipo)
Tabla 22-7. Diagnóstico de transmisión vertical de VIH
Edad
Confirma la infección
Descarta la infección
Menor de un mes
Al menos 2 muestras con PCR (+),sin con siderar 1a muestra antes de 48 h de vida
Al menos 2 muestras con PCR (-),sin considerar 1a muestra antes de 48 h de vida
De 1m a 18 m
2 PCR deben ser positivas
2 PCR deben ser negativas
Sobre 18 m
1 PCR positiva y/o serología positiva
1 PCR negativa y/o serología negativa
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VIROLOGÍA CLÍNICA
las catorce semanas de edad gestacional, durante el parto y en el recién nacido hasta las seis semanas de vida; se logró reducir la transmisión del28% al8%. El efecto de los antivirales estaría dado por la reducción en la carga viral materna y por la profilaxis postexposición en el recién nacido. Con el tiempo se ha modificado el esquema de profilaxis, que en la actualidad consta de tres drogas en la mujer embarazada a partir de las 24 semanas de edad gestacional y en el parto; además se administra AZT en el recién nacido por seis semanas. Cuando este esquema es completo , reduce el riesgo de transmisión a menos del 2%. El uso de antivirales siempre está recomendado, aunque el diagnóstico de la infección materna sea tardío en el embarazo o incluso durante el parto. La reducción de la transmisión no es tan efectiva, pero es mejor que ninguna terapia (Tabla 22-9). Adecuada vía de parto. Dado que en la mayoría de los casos la transmisión ocurre en el período del parto por exposición a fluidos y sangre materna, rotura de membranas y se asocia a cargas virales maternas elevadas, la cesárea electiva a las
38 semanas, antes del inicio de trabajo de parto y de la rotura de membranas, ha reducido el riesgo por sí sola en el 50%. Este efecto es cuestionable cuando las cargas virales maternas son indetectables al momento del parto en madres en terapia antiviral. En esas circunstancias no se ha demostrado el beneficio de una cesárea electiva comparada con el parto vaginal. La cesárea de urgencia no tiene el mismo efecto protector de transmisión de la cesárea electiva e incluso puede asociarse a mayor riesgo de transmisión. Suspensión de lactancia materna. La tasa de transmisión por lactancia materna varía con la duración del amamantamiento desde el 5% al 15% en niños amamantados por seis meses al 10% al 20% en niños amamantados por más tiempo. La transmisión es más alta durante los primeros seis meses de edad de los niños. Considerando que en algunos países la disponibilidad de lactancia en fórmula no existe y el recién nacido corre más riesgo de desnutrirse y enfermar, se debe evaluar el costo beneficio de la suspensión de lactancia materna. En Chile, en hijos de madres VIH positivas se indica la suspensión absoluta de lactancia materna y se provee de fórmulas lácteas.
Tabla 22-8. Prevención de la transmisión vertical de VIH: objetivos y manejo
Detección universal de la infección VIH en la embarazada
Examen de VIH a todas las embarazadas (norma en Chile desde 2005). Si la mujer llega en el momento del parto sin conocimiento de su estado, ofrecer examen rápido de VIH
Reducción de la carga viral (CV) materna a niveles indetectables o cerca nos a ello(< 1.000 copias/ml)
Ofrecer terapia antirretroviral preventiva y/o terapéutica a la embarazada y al RN
Disminución de la exposición del RN a sangre, secreciones cervicales o líquido amniótico
Ofrecer cesárea electiva si CV es sobre 1.000 copias/ml o el resultado del examen no está disponible al momento del parto
Eliminación de la exposición del niño al VIH a través de la leche materna
Reemplazar por alimentación artificial
Tabla 22-9. Prevención y manejo farmacológico de la transmisión vertical del VIH
Diagnóstico
Tomar examen de VIH en segundo control del embarazo, con consentimiento informado Si resultado es VIH (+)confirmado, se debe ofrecer terapia antirretroviral (TARV) para prevenir la transmisión ve rtical y tratar la infección por VIH, según sean las condiciones de la mujer embarazada En mujeres sin TARV previa: iniciar triterapia en la semana 24 de gestación si la TARV es sólo preventiva y antes de esa semana si además es terapéutica En mujeres con TARV antes del embarazo: analizar cada caso para la indicación de laTARV
Reducción de la carga viral (CV) materna
Llegar a niveles indetectables o cercanos a la indetectabilidad (< 1.000 copias/mL) Inicio de triterapia preventiva en la semana 24 de gestación o antes si es terapéutica. Medir CV en la semana 34 y tener su resultado antes de la semana 38 de gestación Toda terapia preventiva debe contener AZT (zidovudina).lndicarla además en forma intravenosa en el parto y oral al RN, iniciada a las 6 a 12 h de nacido durante al menos 6 semanas Dependiendo de cada caso, pueden administrarse tres medicamentos a la madre y dos al recién nacido
Seguimiento del caso
---316
Se toman muestras para confirmar o descartar la infección del RN antes de las 48 h y posteriormente según los resultados, a los 1 y 3 meses. Se alimenta sin lactancia materna y se lo integra al control por el equipo de especialistas en VIH pediátrico
C APÍTU LO
VARICELA ZÓSTER La infección congénita de varicela zóster va de 1 a 3 cada 1.000 embarazos, gracias a que sólo del5% al1 0% de las mujeres en edad fértil son susceptibles a la infección. En países templados, la varicela ocurre bajo los quince años en el 90% y en países tropicales en el41% al72%. En los EE.UU. la varicela ocurre en el 0,05% al 0,07% de las embarazadas. El virus varicela zóster se transmite por vía transplacentaria durante la primoinfección materna. Hasta en el 5% de los casos el virus podría transmitirse al feto durante episodios de reactivación , como herpes zóster, situación más frecuente en condiciones que determinan una inmunosupresión.
Patogenia El mayor riesgo que corre una embarazada con varicela es la neumonía, cuya mortalidad sin tratamiento puede ser del40%. Las consecuencias de la infección congénita dependen del momento en que se produce la infección materna y la infección fetal. La infección en la mujer embarazada no se asocia a un aumento de abortos, mortinatos o partos prematuros, pero sí a recién nacidos de bajo peso.
Infección durante el primer y segundo trimestre. Durante las primeras veinte semanas la infección materna tiene el riesgo del 0,4% al 2% de producir en el feto el "síndrome de varicela congénita (SVC)". Este riesgo aumenta entre las semanas 15 y 20 (2%) y es menor entre las semanas O y 12 (0,4%). A pesar de que el riesgo es mayor durante el primer trimestre, también se ha descrito este síndrome en infecciones maternas hasta las 28 semanas de edad gestacional . Dado que el virus es teratogénico, el SVC se caracteriza por su amplio espectro de manifestaciones, de las cuales las más comunes son las cicatrices cutáneas, el daño cerebral, ocular y la hipoplasia de extremidades. Las cicatrices cutáneas pueden corresponder a herpes zóster del feto . Las anomalías oculares corresponden a coriorretinitis, síndrome de Horner, anisocoria, microoftalmia, catarata y nistagmo. Los daños neurológicos que se observan con mayor frecuencia son atrofia cortical, daño cerebral difuso y retardo mental. La hipoplasia de las extremidades se observa hasta en el 50% de los niños con este síndrome. El pronóstico es malo, 'con una mortalidad de alrededor del 25% durante el primer año de vida.
Infección materna cercana al parto. El riesgo de presentar varicela en el recién nacido cuando la madre se infecta en los últimos 21 días previos al parto es del 24% al 50%, porcentaje menor al 90% correspondiente a la transmisión por gotitas en contactos intrafamiliares. Esto indica que la transmisión por vía hematógena es menos eficiente. El periodo de incubación, definido como el tiempo entre la aparición del exantema materno y el exantema en el feto o recién nacido, es de nueve a quince días. La mortalidad en el recién nacido es superior al 20% cuando la madre presenta el exantema entre cinco días antes del parto y dos días posparto. Esto se debe a que hay transmisión viral transplacentaria en ausencia de traspaso de anticuerpos maternos protectores. La infección cercana al parto se correlaciona con aparición tardía del exantema en el recién nacido, generalmente después de los cinco días de edad. Las mani-
22 - V iRUS y
EMBARAZO
testaciones clínicas de la varicela adquirida en los últim9s días del embarazo se deben a una infección diseminada que incluye neumonitis, hepatitis, exantema hemorrágico y meningoencefalitis, similar a la evolución en un inmunosuprimido.
Diagnóstico El diagnóstico de la varicela materna es clínico . En caso de dudas se puede hacer una inmunofluorescencia directa (IFD) o PCR de las lesiones vesiculares, pues ello permite el diagnóstico diferencial con virus herpes simplex. El diagnóstico del recién nacido con sospecha de síndrome de varicela congénita en caso de antecedente de varicela materna negativo o dudoso es difícil, salvo que presente lesiones vesiculares activas, en cuyo caso se hace el test de IFD o PCR específica en búsqueda del virus varicela zóster. El estudio serológico con titulación luego de meses permite hacer el diagnóstico definitivo en ausencia de lesiones vesiculares. El diagnóstico de varicela en el recién nacido también es clínico, especialmente si hay antecedente de varicela materna. En caso de dudas se puede hacer el estudio por IFD de las vesículas cutáneas. El principal diagnóstico diferencial es la infección congénita o perinatal por virus herpes simplex.
Tratamiento La mujer embarazada que desarrolla varicela debe ser tratada con aciclovir para evitar el riesgo materno de varicela complicada. Si la enfermedad es grave debe ser hospitalizada y tratada con aciclovir iv 1O mg/kg cada 8 h por 7 a 1O días. El RN con varicela cuya madre tuvo la varicela periparto debe ser hospitalizado y recibir aciclovir 1O mg/kg/dosis, cada 8 h iv por 7 a 10 días. El RN con diagnóstico de síndrome de varicela congénita no tiene indicación de terapia con aciclovir.
Prevención Mujer embarazada contacto de varicela. Si bien la varicela es característica y es sintomática en más del 90% de las infecciones, el antecedente de haber tenido o no varicela no es completamente fidedigno. Según la situación , se debe-establecer la susceptibilidad mediante la determinación de lgG de varicela. Si la mujer resulta susceptible, se recomienda el uso de inmunoglobulina hiperinmune. En Chile se encuentra disponible actualmente Varitect-CP® de uso intavenoso. Se utilizan 25 unidades/kg peso iv dentro de los cuatro días de producido el contacto . Ante la imposibilidad de conseguir la inmunoglobulina hiperinmune, se puede utilizar IGIV en dosis de 400 mg/kg. No existen ensayos clínicos que avalen esta conducta, pero los títulos de la IGIV son similares a los obtenidos con la IG hiperinmune. El uso de inmunoglobulina ha demostrado reducir la incidencia de enfermedad sintomática en la embarazada, pero no el riesgo de varicela congénita. El uso de aciclovir como medida de profilaxis no ha sido evaluado en forma controlada, pero podría considerarse en mujeres embarazadas en las que el plazo del uso de inmunoglobulinas ha pasado. RN hijo .de madre con varicela entre el día cinco antes y dos después del parto. Debe recibir IG hiperinmune en dosis 317
VIROLOG ÍA CLÍNICA
de 25 unidades/kg peso iv y dejar en aislamiento de contacto y respiratorio mientras permanezca en el hospital o hasta 21 días después del exantema materno.
entre el 70% y el90%, con más del 95% de protección contra enfermedad grave. Los mayores de doce años y adultos deben recibir dos dosis para lograr la misma eficacia.
Recién nacidos prematuros menos de 28 semanas y contacto con caso de varicela también deben recibir Varitect®, al igual que los menores de 28 semanas cuyas madres sean seronegativas para varicela zóster.
La inmunidad por la infección natural dura toda la vida, en cambio la por vacuna entre diez a quince años en países donde se utiliza vacunación universal, con lo que disminuye significativamente la circulación del virus varicela. Por lo tanto, debe considerarse la vacunación a mujeres en edad fértil susceptibles a la infección por varicela para evitar la primoinfección durante el embarazo.
Vacuna varicela zóster. La vacuna está indicada a partir del año de edad , en dos dosis; su eficacia luego de una dosis varía
---318
HECHOS DESTACADOS • El mayor riesgo de una embarazada con varicela es la neumonía, cuya mortalidad sin tratamiento puede ser del40%. • El síndrome de varicela congénita puede ocurrir durante la primera mitad del embarazo y su frecuencia es del orden de 2%. • Se debe ofrecer profilaxis postexposición a la embarazada susceptible con exposición a varicela en las primeras veinte semanas de embarazo. • El mayor riesgo para el recién nacido es consecuencia de la transmisión del virus sin el traspaso concomitante de anticuerpos. Si la madre presenta el exantema siete días después del parto, habrá habido tiempo suficiente para que la madre haya producido y transmitido anticuerpos al niño. • El período de mayor riesgo de varicela grave corresponde a varicela materna entre cinco días antes y dos días después del parto. • La infección del RN puede ocurrir por vía sanguínea si la madre se infecta tres semanas antes del parto. El exantema del niño aparece nueve a quince días después que en la madre. • En el recién nacido, el mayor riesgo es la aparición del exantema a los cinco a diez días de edad. Debe tratarse con acidovir iv 1O mg/kg/8 h.
CAP ÍTULO
23
Virus emergentes y reemergentes Luis Fidel Avendaño
Contenido caracterización viral
320 320
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A
ntes de abordar la problemática de la aparición o emergencia de enfermedades de causa viral, deben definirse cuatro conceptos. El virus debe poder calificarse como nuevo o antiguo, emergente o reemergente.
tos en taxonomía viral han ido clasificando los virus conocidos y definiendo los serotipos desde el punto de vista inmunológico , dada la importancia operativa que representa tenerlos así clasificados.
La primera disyuntiva es si el virus es nuevo o antiguo. En otros capítulos se ha comentado que los virus son anteriores al hombre, pero como requieren una célula específica con receptores apropiados para propagarse, se han ido adaptando a un hospedero animal, luego a células de mamíferos y finalmente al hombre. En el capítulo de replicación se explicó que los virus ARN mutan frecuentemente porque la ARN polimerasa comete errores durante la replicación del genoma; también se han descrito fenómenos de recombinación y de reordenamiento -esto último en los virus con genoma segmentado como influenza, rotavirus y otros- que contribuyen a la generación de variantes virales. Por otro lado, los virus ADN mutan con menos frecuencia, pero son capaces de integrarse al genoma celular transformándose en verdaderos transportadores de genes. En este aspecto, los retrovirus parecen ser vehículos fundamentales tanto de la introducción de nuevos genes como de la movilidad dentro del ADN, además de ser aparentemente responsables de la duplicidad de genes. Los virus usan estos mecanismos de variación antigénica para evadir la respuesta inmune y sobrevivir. El avance de la ciencia ha posibilitado el diagnóstico y caracterización de los virus cada vez con mayor precisión, y ha permitido desarrollar diversos criterios de clasificación y denominación de las cepas o especies virales circulantes.
La aparición de una enfermedad asociada a la detección de un virus determinado obliga a definir por neutralización si ese virus existe y ya ha sido descrito o si representa una variante nueva. La proporción de reacción cruzada que experimenten ambas cepas indicará cuán parecidas o distintas son . Este criterio de clasificación sólo considera los anticuerpos y epítopes con capacidad neutralizante, reconociendo que hay muchos otros que se miden por otras técnicas (ELISA, fijación del complemento, y otras) que pueden también experimentar variaciones dentro de un mismo serotipo. Esta categorización de los virus prevalentes depende entonces de la capacidad de tomar muestras de enfermos con potenciales infecciones virales y de hacer la prueba de neutralización, procedimiento limitado a unos pocos laboratorios de referencia en el mundo. Sin embargo, el avance de la biotecnología y la globalización están posibilitando que muchos laboratorios progresen en la caracterización viral definiendo si ese virus es conocido o corresponde a una variante más o menos diferente, tal vez nueva.
El concepto de serotipo viral alude a la capacidad de los anticuerpos generados por el individuo infectado (célula, animal o ser humano) de neutralizar completa y específicamente a otro virus en estudio, y que por comparación, pueda ser catalogado como del mismo serotipo que el original. Si la neutralización es parcial, puede considerarse una variante de esa especie. Así, en forma arbitraria y consensuada, los comités de exper-
Lo anterior se puede ilustrar con los adenovirus. Inicialmente se describieron 42 serotipos, pero a medida que aumentó la capacidad diagnóstica, de serotipificación, el interés y acceso a muestras de brotes con nuevas manifestaciones clínicas , se han descrito nuevos serotipos, provenientes especialmente de individuos inmunocomprometidos, con lo que el número actual asciende ? 55 serotipos. ¿Son nuevas variantes surgidas por la facilidad de propagación que ofrece un hospedero inmunocomprométido o es que la tecnología actual ha podido detectar variantes poco virulentas que siempre han existido? Posiblemente ambas hipótesis sean ciertas. En contraposición, desde que se logró propagar el virus poliomielitis en cultivos celulares y estudiar su inmunogenicidad (Enders, Weller 319
VIROLOG ÍA CLÍNICA
y Robbins, 1954) se han descrito sólo tres serotipos, cuyos prototipos son los que siguen siendo incluidos en las vacunas actuales. El avance de la ciencia y la biotecnología ha puesto a nuestro servicio un arma más fina que la clásica neutralización para la caracterización viral: la genotipificación viral. Esta tecnología -basada en la especificidad de la complementariedad de bases de los ácidos nucleicos- es específica, rápida y fácil de implementar en muchos laboratorios, habiéndose desarrollado una gran variedad de técnicas para estos fines (sondas, PCR, RFLP, secuenciación, etcétera). La globalización ha propiciado el intercambio de información vía Internet, facilitando así la asignación de las cepas de interés a grupos de taxonomía definida. Esta herramienta se usa mucho en epidemiología para entender la propagación y formas de circulación de los distintos virus y también en estudios de patogenia que intentan correlacionar la virulencia de alguna cepa viral con la gravedad del cuadro clínico o brote epidémico que genera. De este modo, la caracterización viral cuenta ahora con dos estrategias, pues al aislamiento viral y la serotipificación clásicos se ha agregado la genotipificación. Nuevamente, lo anterior puede ilustrarse con los adenovirus. Actualmente se describen 55 serotipos de adenovirus, pero dentro de cada serotipo hay muchos genotipos. Por ejemplo, el serotipo 7, asociado a neumopatías en niños, se puede clasificar en genotipos A, B, C, O, E, F, G y H según la movilidad electroforética de los segmentos de ADN cortados con enzimas de restricción (RFLP); todavía más, en el adenovirus 7h se han descrito genotipos H 1, 2 y 3. Y en cualquier virus, como el polio o sarampión, pueden definirse genotipos en forma rápida y precisa. Esta herramienta también ayuda a determinar si un virus es nuevo o antiguo comparando su secuencia génica con los antecedentes registrados en bancos internacionales de datos. Como se observa, estas dos herramientas de diagnóstico y caracterización viral plantean una nueva interrogante: si el virus en estudio es nuevo o ya existía, pero no contábamos con la tecnología para detectarlo. En muchas ocasiones esta disyuntiva puede analizarse recurriendo a estudios de sueros recolectados y guardados con anterioridad, us.ando antígenos específicos y técnicas antiguas y modernas. Con estas consideraciones, se está en condiciones de definir si un virus es emergente o reemergente. Un virus emergente es aquel virus "nuevo" que aparece y provoca alarma por la patología que produce. Los mejores ejemplos para ilustrar el concepto lo representan los virus VIH, SARS e influenza, tratados en detalle en los capítulos respectivos. Los tres virus habrían afectado al ser humano a partir de un hospedero animal que por alguna razón lograron saltar de especie y adaptarse al ser humano, transformándolo en un reservorio de virus, con diferente capacidad de transmisión. Sin embargo, también se podría considerar como virus emergente a un virus recientemente diagnosticado, como el hantavirus en América. Estrictamente, se trata de una nueva detección de virus, pero se requieren estudios complementarios para saber si existía antes en la naturaleza.
---320
Más simple es la definición de un virus como reemergente, pues se refiere a virus que se han considerado controlados desde el punto de vista de salud pública, pero que por diversas circunstancias reaparecen en la población provocando alarma por su magnitud, gravedad o extensión geográfica. Es el caso de aparición de poliomielitis, sarampión, viruela u otros que han sido erradicados de una comunidad geográfica. Por ejemplo, Chile se consideró libre de sarampión endémico en 1993 porque no se detectaron casos silvestres; sin embargo, en 1997 se detectó un brote en un centro de esquí, cuyo origen estuvo en turistas que viajaron a esquiar desde Brasil, donde todavía había virus sarampión silvestre circulando. Otro ejemplo de reemergencia, aunque más complejo, lo representan los virus Marburg y Ébola de la familia Filoviridae, como se describe en el capítulo correspondiente. Muchos de los virus que pueden clasificarse como emergentes o reemergentes se describen en la Tabla 23-1 . Tanto en la emergencia como en la reemergencia de virus intervienen factores derivados del virus, del hospedero y del ambiente (Tabla 23-2). Comentaremos algunos de ellos, aunque en los capítulos pertinentes a los virus en referencia se encuentran mayores detalles. Esta clasificación es meramente didáctica, porque los factores descritos están estrechamente relacionados y son interdependientes.
Avances en diagnóstico y caracterización viral Los avances tecnológicos son herramientas que permiten definir virus nuevos o antiguos, emergentes o reemergentes. Así, en los brotes actuales de poliomielitis en Asia y África, debe definirse el origen de las cepas circulantes y dirimir si son silvestres o derivadas de vacunas. Igualmente, la identificación de agentes causantes de nuevas patologías, como en SARS, o nuevas localizaciones (virus West Nile), ilustra este concepto. La tecnología que trata de preparar nuevas vacunas puede también ser fuente de nuevos agentes. La teoría más aceptada del resurgimiento de la cepa pandémica de influenza A H1 N1 en 1977 en Asia, es que "se escapó" de un laboratorio donde se manipulaba tal vez la reciente cepa influenza A H1 N1 de origen porcino que había surgido en Fort Dix, EE.UU. en 1976. Con técnicas moleculares se han descubierto "nuevos virus" (hepatitis C, hepatitis G, herpes 8, metapneumovirus, bocavirus, poliomavirus, etc.), que usando técnicas clásicas como aislamiento y seroneutralización, han sido confirmados como entidades replicantes y mediante estudios serológicos se ha determinado la extensión y antigüedad de su prevalencia en la población humana. Gracias a estas nuevas tecnologías es probable que se descubran nuevos virus cuya asociación con enfermedades sean inciertas por un lado, y por otro, que en diversos cuadros clínicos bien definidos se vayan descubriendo nuevos virus. La historia ha mostrado que en síndromes tan comunes y antiguos como diarreas e infecciones respiratorias todavía queda una proporción de enfermos sin etiología definida.
Cambios genotípicos y adaptativos de virus Los virus se sirven de muchas estrategias para evadir la respuesta inmune del hospedero y sobrevivir como especie. Ya se mencionó la ventaja adaptativa que representa para los virus
CAPÍTULO
23 -
V IRUS EMERGENTES Y REEMERGENTES
Tabla 23-1 . Ejemplos de emergencia y reemergencia viral
Tipo
Observaciones
Año
Virus
1964
Virus hepatitis B
Habría surgido del chimpancé, tal vez hace 100.000 años
1972
Norwalk
Produce diarrea comun itaria en viajes de cruceros
1973
Rotavirus
Descubierto en Austra lia, es de distribución mundia l
1975
Parvovirus 819
Produce exa ntema súbito, una clásica erupción infantil
1976
Ébola
1977
Hantavirus
Primera detección en oriente
1980
HTLV 1
Origen en primates en África
1983
VIH
1988
Herpes humano 6
Aislado en 1986 de li nfocitos de casos de enfermedad li nfoprolife rativa
1989
Virus hepatitis C
Se tra nsmite vía parentera l; grupos de riesgo: hemofílicos, dializados
1993
Viru s sin nombre
Primer ha ntaviru s detectado en América, ca usa el síndrome ca rdiopulmonar
1997
lnfiuenza aviar
2
Virus poco transm isible al hombre, 40% de letalidad, no se propaga entre humanos
1999
Virus del Nilo Occidental
3
Aviones habrían tran sportado el Cu!ex pípíens infectado desde Israe l a Nueva York
2003
SARS-CoV
2
Produjo una pandemia limitada
2003
Poliomielitis
3
En Nigeria apareció un brote que se propagó a países limítrofes, en plena ca mpaña de erradicación de la poliom ieliti s
2009
lnfiuenza A H1N1
2
De origen porcino, muy trans misib le entre hu manos, in ició una pa ndem ia en Norteamérica
3
2
Prod ujo brotes loca lizados, co n alta letalidad
Por serología, el virus habría aparecido hace 50 años
1 = Nueva identificación de un virus, seg uramente antiguo 2 =Emergencia de un viru s nuevo 3 = Reemergencia viral
Tabla 23-2. Factores que favorecen la emergencia o reemergencia viral Dependientes del viru s
Avances en diagnóstico y caracterización vira l Ca mbios genotípicos y ada ptativos de virus Persistencia vira l Sa lto de la barrera de especie
Dependientes del hospedero
Migración de poblaciones humanas Mayor susceptibilidad por pobreza y desigualdad Cambios en conductas y hábitos humanos Facilidades de viajes y comunicacio nes Ava nces en med icina: poblaciones de inmunosuprimidos en aumento Cam bios socia les: turismo, comercio, guerras Políticas de gobiern o e instituciones intern acionales
Dependientes del ambiente
Cambios geográficos loca les y climáticos Desarrollo agroindustrial y ca mbio de ecosistemas Mig raciones de an imales y mayor contacto con ellos
ARN la infidelidad de la ARN polimerasa y para los virus ADN la posibilidad de insertar su genoma en el de la célula. A esto debe agregarse que el modelo patogénico de infección persistente convierte al hombre en portador de muchos virus, que en cualquier momento pueden activarse y excretarse como agentes infectivos, en cualquier lugar geográfico. La inmunidad del hospedero juega un papel crucial en controlar la difusión de los virus. En este sentido , los cambios demográficos de envejecimiento de la población pueden influir, pues las personas de edad avanzada tienen menor inmunidad y constituyen una población más vulnerable a patógenos. Ade-
más, el número creciente de personas en la actualidad con inmunidad disminuida -por tratamientos, enfermedades o intervenciones (quimioterapia, VIH , trasplantes, etc.)- permite que los virus se repliquen con mayor facilidad ; incluso hay virus o cepas virales que podrían catalogarse de oportunistas, pues aprovechan esta condición para replicarse (herpesvirus 8) y generar nuevas cepas (adenovirus) . Las variaciones virales pueden surgir por mutaciones espontáneas o por presiones selectivas de anticuerpos o antivirales" como parece ocurrir en influenza, que obliga a la OMS a cambiar periódicamente la composición de los virus de las vacunas .
321
V IROLOGÍA ClÍNICA
Movimiento de poblaciones La población mundial está creciendo constantemente, generando nuevas y diversas condiciones de vida. Los movimientos individuales o colectivos de personas son permanentes y ya sea que se trate de pequeños grupos (turismo, comercio, deportes, trabajo) o de migraciones masivas (guerras, colonizaciones), pueden ser fuente de traslado de los virus que afectan a dichas poblaciones o a los animales e. insectos que los acompañan. La colonización desde Europa significó la introducción en el continente americano del sarampión y la viruela. Exploradores portugueses podrían haber llevado al Caribe el virus HTLV-1 desde África. La fiebre amarilla se habría transportado al Nuevo Mundo en el siglo XVII desde África, por los mosquitos Aedes Aegypti presentes en los navíos que transportaban esclavos. La difusión de la pandemia de influenza de 1918, "la gripe española", fue facilitada por los movimientos de tropas durante la primera guerra mundial. Recientemente, la rápida difusión de la pandemia de influenza A H1 N1 2009 ilustra que las rápidas formas de transporte actual y los millones de personas viajando facilitan la propagación de virus entre localidades cercanas o distantes tanto por personas enfermas como por las sanas que están incubando una infección .
Cambios de hábitos y costumbres Los cambios en hábitos, especialmente relativos a la actividad sexual, han sido la base de la extensión de la pandemia de VIH/SIDA y de otros virus (papiloma, herpes simplex, hepatitis B, CMV). La tendencia actual de migrar del campo a la ciudad facilita la aparición de infecciones de transmisión por vía aérea, y si las condiciones sanitarias de las nuevas poblaciones urbanas no son adecuadas, también surgen infecciones virales de transmisión_fecal oral. Las políticas gubernamentales de saneamiento ambiental, vivienda, educación, control de la natalidad, etc., relacionadas con problemas de pobreza y hacinamiento, también influirán en la emergencia de infecciones virales.
Cambios geográficos En forma progresiva el hombre ha ido invadiendo los campos y zonas selváticas, lo que implica alterar el medio ambiente, su
--11111 322
flora y fauna, es decir, el nicho ecológico de vectores naturales de virus zoonóticos (roedores, aves, insectos, murciélagos), que se convierten en fuentes de enfermedades. La construcción del canal de Panamá en el siglo x1x estuvo marcada por la emergencia de una epidemia de fiebre amarilla entre los trabajadores. Otros ejemplos son la aparición de infecciones por hantavirus, arenavirus, alternancia de ciclos de dengue selvático y de ciudad, reaparición de rabia en algunas ciudades, etcétera. El hombre ha sido el responsable de muchos de estos cambios al invadir territorios selváticos y alterar el equilibrio ecológico, eliminando fuentes de agua y alimentos u ofreciendo nuevos. Así, por un lado se quitan las fuentes naturales de agua a los mosquitos, pero por otro se le ofrecen fuentes de aguas estáticas para su desarrollo (Ej.: dengue, fiebre amarilla); algo equivalente ocurre con alimentos para roedores (hantavirus, arenavirus) . Todos estos factores favorecen la emergencia de infecciones virales zoonóticas . Los cambios climáticos también pueden influenciar la presentación de brotes virales. En países de clima templado el VRS aparece en invierno, pero en los trópicos lo hace durante las temporadas lluviosas. El clima más o menos lluvioso incide en el crecimiento de los vegetales, que en buenas épocas mantienen a los roedores en sus hábitats silvestres; pero si por sequía hay menos alimentos, ellos incursionarán en las ciudades, aumentando la posibilidad de contagio. Igualmente, el clima puede incidir en el comportamiento de las aves, vectores obligados de algunos virus. En resumen , en los últimos años se ha descubierto un buen número de virus "nuevos" o no detectados anteriormente, gracias a la tecnología molecular, cuyo papel como agente patógeno está siendo definido. Esto contrasta con los históricos descubrimientos de virus con técnicas tradicionales a partir de muestras de pacientes con enfermedades bien definidas. La complementación entre las técnicas actualmente disponibles está permitiendo establecer los roles patógenos de los nuevos agentes detectados y avanzar en el estudio etiológico tanto de antiguos como de nuevos síndromes clínicos emergentes.
CAPÍTULO
24
Infecciones virales de transmisión sexual María José Martínez
Contenido
323 325
2
umerosos virus pueden ser transmitidos por contacto sexual. Algunas infecciones son adquiridas por contacto directo con lesiones cutáneas o mucosas y producen lesiones localizadas, mientras que otras son el resultado del traspaso de células infectadas en los fluidos genitales y provocan infecciones sistémicas. Entre estas últimas se encuentran virus linfotrópicos como HTLV-1 , VIH-1, virus Epstein-Barr y virus que infectan leucocitos, como el CMV y virus de la hepatitis B. En pacientes inmunocomprometidos se pueden observar cuadros de úlceras genitoanales por CMV y casos de mononucleosis infecciosas por EBV.
N
Los virus de transmisión sexual han sido tratados en capítulos específicos, por lo que ahora sólo se hará referencia en detalle a HSV-2 y el virus papiloma humano (Tabla 24-1 ).
VIRUS HERPES SIMPLEX TIPO 2 (HSV-2) El HSV-2 es el principal causante de úlceras genitales en el mundo, por lo que también es el principal causante de herpes neonatal y ha surgido como un factor facilitador de la transmisión del VIH. Su prevalencia ha ido en aumento en las últimas décadas, a pesar de la existencia de mejores antivirales. De acuerdo a estudios de seroprevalencia, se estima que eh el mundo existen más de 500 millones de personas infectadas con HSV-2 y unas 20 millones que se infectan anualmente. Si bien estos estudios no diferencian entre infecciones orales y genitales, se correlacionan con infecciones genitales dada su mayor proporción en esta área. Las mujeres son más susceptibles a infectarse que los hombres y la proporción aumenta con la edad hasta alcanzar un máximo entre los 35 y 39 años. Las
Tabla 24-1. Virus transmitidos vía sexual que producen enfermedades localizadas y generalizadas
Infecciones localizadas
Capítulo
Observaciones
Herpes simple(
15 y 17
Lesiones vesiculosas en genitales
Virus papiloma
15
Condiloma genital y perianal
Molusco contagioso
15
Lesiones papulares en piel
Infecciones generalizadas
Capítulo
Observaciones
Herpes simplex
15 y 17
Infección en SNC
Hepatitis 8-D
14
Hepatitis clínica o subclínica
Hepatitis C
14
Menos transmisible vía sexual
HTLV 1 y 2
18
Vía natural de transmisión
VIH 1 y2
18
Vía natural de transmisión
CMV
17
Transmisión a adultos seronegativos
Virus Epstein-Barr
17
Posible transmisión en adultos
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VIROLOGÍA CLÍNICA
razones por las cuales las mujeres se infectan más no están del todo claras, pero pueden tener relación con las diferencias en conductas de riesgo, susceptibilidad fisiológica u otras. La proporción de infectados varía según la región del mundo, encontrándose las menores cifras en Europa oriental y las más altas en África subsahariana. En general, la prevalencia de infección es mayor en países en vías de desarrollo, lo que podría estar relacionado con la edad de inicio de la actividad sexual, con las conductas sexuales, con la infección con HSV-1 , que genera respuesta inmune cruzada, con infecciones que aumentan el contagio, etcétera. La creciente evidencia de la interrelación de HSV-2 y VIH-1 ha reanudado el interés por controlar esta infección genital. La coinfección es frecuente en todo el mundo. El HSV-2 está significativamente relacionado con la transmisión de VIH. Es así como se demuestra aumento de ARN viral y de VIH-1 infectivo en el tracto genital de los pacientes que reactivan la infección herpética y diferencias en cargas virales de VIH-1 entre pacientes con y sin tratamiento antiherpético. La mayoría de las personas se contagia por el contacto con una pareja excretora asintomática, que no presenta lesiones clínicas evidentes en piel o mucosas. Asimismo, la mayoría de las personas infectadas seroconvierte de manera asintomática y sólo una proporción se reactiva con posterioridad. El comportamiento de las reactivaciones varía entre los individuos y no existen marcadores biológicos que sean buenos predictores de reactivación. Se ha demostrado que el 95% de los pacientes excreta alguna vez virus y la proporción de tiempo de excreción viral varía del 2% al 75% de los días del año, con un promedio del25%. Generalmente, el mayor número de reactivaciones se produce durante el primer año de la infección genital herpética. En algunas regiones del mundo se observa que hasta el 50% de los primeros episodios de herpes genital son originados por HSV-1 . Este virus tiene una frecuencia de reactivación genital inferior, pero se asocia más a infección neonatal. Las lesiones se presentan como vesículas agrupadas, dolorosas, sobre una base eritematosa, que se ulceran y luego cicatrizan lentamente. La primoinfección se presenta como una vulvovaginitis o una balanitis, con múltiples lesiones y se puede acompañar de compromiso general, fiebre, adenopatías inguinales y cefalea, con una duración clínica y de excreción viral de dos a tres semanas. Las recurrencias, en cambio, son más localizadas, con un menor número de lesiones y se resuelven clínicamente en siete a diez días; el virus no se excreta por más de tres a cinco días. En niños puede ser el resultado de abuso sexual, o bien de autoinoculación desde otra lesión herpética, o por contacto con manos que llevan secreciones infectadas. En estos últimos casos, la infección es generalmente originada por HSV-1 . El diagnóstico de infección genital herpética es frecuentemente clínico. Sin embargo, los exámenes de laboratorio apoyan el diagnóstico (prueba de Tzanck), lo certifican (aislamiento viral y PCR) e identifican el tipo viral (IF, PCR en tiempo real). La prueba de Tzanck es un examen comúnmente usado, barato y rápido, que identifica eambios citopáticos en células epiteliales gigantes y multinucleadas. No permite diferenciar HSV de VN, ni tipificar el HSV, pero tiene una sensibilidad que puede
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alcanzar el 70%, según el estado de la lesión . Los exámenes serológicos tienen utilidad en el diagnóstico de primoinfección, estudios de seroprevalencia y en la detección de embarazadas seronegativas con parejas seropositivas. La mayoría de los ensayos comerciales presenta una alta reactividad cruzada entre HSV-1 y HSV-2. El aislamiento viral en cultivo celular continúa siendo el examen de referencia (patrón de oro) en infecciones herpéticas mucocutáneas. Su sensibilidad alcanza el 85% y su rendimiento depende de la precocidad y de la forma de recolección y transporte de la muestra, pues el HSV se excreta por una a dos semanas en una primoinfección y sólo por dos a tres días en una recurrencia. Generalmente, el resultado del cultivo se obtiene a las 24 horas, pero si la carga viral es baja, puede demorar hasta cinco a siete días. La PCR en tiempo real ha demostrado ser una mejor técnica diagnóstica, por lo que debería ser el método de elección. Los métodos de identificación de antígenos pueden diferenciar entre HSV tipo 1 y 2, y se pueden utilizar múltiples ensayos (IF, inmunoperoxidasa, ELISA). Su rendimiento mejora si son complementarios al aislamiento viral. La reacción de polimerasa en cadena (PCR) es un método rápido (horas), sensible y específico, pero caro. Se debe cuidar la contaminación de las muestras para evitar falsos positivos. Para el tratamiento de la primoinfección y de la recurrencia herpética está aprobada la utilización de aciclovir (acv), vala.ciclovir (v-acv) y famciclovir. En Chile se dispone de acv y vacv. En la primoinfección genital se utilizan 400 mg de aciclovir oral c/8 h, o 1 g de v-acv oral c/12 h por 7 a 1O días y en los episodios de recurrencia herpética se administran 400 mg de aciclovir oral c/8 h por 5 días, o v-acv 500 mg oral c/12 h por 3 días. Se recomienda iniciar el tratamiento dentro de las 24 a · 48 h de iniciado el cuadro. La eficacia de la formulación tópica es cuestionable y estudios de grandes series no muestran beneficio al utilizarlo, por lo que el tratamiento es principalmente oral o intravenoso (iv). Se utiliza intravenoso en casos extensos y/o severos, tales como eczemas herpéticos, inmunocomprometidos y herpes neonatal. En primoinfecciones, 1O a 15 mg/ kg/cada 8 h por 1O días y en recurrencias 5 a 1O mg/kg/cada 8 h por 5 días. En inmunocomprometidos el tiempo de tratamiento está definido por la respuesta clínica. En pacientes con un alto número de recurrencias herpéticas se reconilenda una terapia supresiva, en la cual se utiliza por un mínimo de seis meses el acv 400 mg oral c/12h o el v-acv 500 mg a 1 g oral al día. Se pueden presentar HSV resistentes al ACV en pacientes inmunocomprometidos que han recibido la droga por tiempos prolongados; en ellos se deben elevar las dosis utilizadas o cambiar el tratamiento por Foscarnet. Hasta la fecha no existe una vacuna que demuestre efectividad en la prevención de la infección. Los resultados de estudios de autocuidado, con intensa consejería, no mostraron evitar la infección, por lo que la efectividad del uso de condones es incierta. El tratamiento antiviral diario como medida profiláctica ha disminuido la excreción en el 60% al 80% y los títulos virales detectados. En parejas heterosexuales en las cuales uno estaba infectado y el otro era susceptible, se comprobó que la administración de valaciclovir diariamente reduce la infección en 48%, por lo que está aprobado su uso para la prevención de infección por HSV-2.
CAPÍTU LO
VIRUS PAPILOMA HUMANO (HPV) La infección genital por HPV es la enfermedad de transmisión sexual (ETS) más frecuente en el mundo. En población femenina asintomática, la prevalencia de HPV genital oscila entre el 2% y el 50%. En Santiago, la prevalencia es del 14%, similar a la encontrada en otras localidades latinoamericanas como Bogotá (14,8%), México (14,5%), Costa Rica (16%). La prevalencia de la infección por HPV en los EE.UU. es del 15%, del cual sólo un tercio corresponde a población masculina. Se ha demostrado que el75% de los individuos sexualmente activos se contagia al menos una vez en su vida, siendo la gran mayoría de las veces autolimitada. El grupo etario más susceptible de infección es el de 15 a 19 años. El comportamiento de la infección por grupo etario varía en las distintas regiones del mundo. En mujeres sanas norteamericanas y de Europa oriental, la infección es diez veces mayor en menores de veinticinco años. A esa edad las mujeres acumulan el máximo de infecciones por HPV (aprox. el 50% en tres años). Esta situación es similar a lo encontrado en Argentina. Sin embargo, otros estudios latinoamericanos han demostrado que se produce una segunda alza de infecciones en mujeres sobre los 55 años (Chile, México y Costa Rica). En Chile se produce una curva en U para HPV de bajo riesgo, pero no para los HPV de alto riesgo, en los cuales sí se observa una disminución a mayor edad. En Asia y África se han encontrado altas prevalencias en todas las edades. Las infecciones en mucosa genital están principalmente dadas por genotipos virales clasificados en el género alfa de los HPV. Dentro de los cerca de treinta genotipos virales, algunos se han asociado a la generación de cáncer cervicouterino y por eso se les ha clasificado en genotipos con alto y bajo riesgo de neoplasia. Constantemente los estudios señalan nuevos tipos hallados en patología mucosa, cuya ubicación dentro de esta subclasificación epidemiológica está por definirse (Tabla 24-2). A pesar de ser una infección con alta prevalencia, las manifestaciones clínicas se producen sólo en un pequeño porcentaje de los infectados. Así, la frecuencia de esta infección varía según la población estudiada y el método usado. En efecto, se estima que del 1% al 2% de la población sexualmente activa _es portadora de condiloma acuminado; el 1O% se identifica por citología en mujeres sexualmente activas; en el 46% de universitarias por PCR y hasta el 75% de las mujeres adultas se ha infectado al menos una vez en su vida. En población adolescente el HPV es la principal ETS, diagnosticándose en el 15% por clínica, en el 36% por citología y en el 49% por PCR. La transmisión del HPV requiere del contacto directo con el virus, siendo la relación sexual la vía de contagio más fre-
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INFECCIONES VIRALES DE TRANSMISIÓN SEXUAL
cuente, ya que la infección se adquiere directamente a través del epitelio alterado. Algunos reportes señalan que podría transmitirse por fómites intercambiados en un período breve. Se estima que la infectividad del HPV es del60%. Se sabe que los alfa HPV persisten en mucosa genital y que participan en la generación del cáncer. Los HPV 16 y 18 están asociados sobre el 70% a los carcinomas genitoanales. Sin embargo, la mayoría se elimina en dos años, posiblemente por la acción de los linfocitos T. Así, en un huésped inmunocompetente, entre el 10% y el 30% de los condilomas acuminados será eliminado en un plazo de tres meses y el 60% de las lesiones neoplásicas intraepiteliales de bajo grado lo hará durante el primer año. Los condilomas acuminados o verrugas genitales son la manifestación clínica más frecuente de esta infección. Se estima su incidencia en 500.000 a 1 millón de casos anuales, con mayor prevalencia en mujeres, en una proporción 1 ,4:1. En Chile, en que se notifica a través de centros centinelas distribuidos a lo largo del país, la tasa de infección estimada es de 14,2 por 100.000. Los condilomas son la ETS que más se notifica en mujeres y la segunda más frecuente en hombres, lo que concuerda con las cifras internacionales. Chile muestra además una mayor frecuencia de condilomas en hamobisexuales (22,5%) que en heterosexuales (16,3%). Los condilomas acuminados se manifiestan como pápulas exofíticas de superficie lisa, sésiles y bien delimitados, mamelonados o filiformes, rosados o blanquecinos, de 1 a 3 mm hasta varios cm de ancho, situados en las mucosas de la vul va (40%), la región perianal (34%) y periuretral (17%). También pueden presentarse como extensas placas confluentes. En algunos casos se han detectado simultáneamente verrugas en otros lugares como boca, nariz o conjuntiva, producidos por el mismo tipo viral. Generalmente estas lesiones son producidas por HPV de bajo riesgo (HPV-6), pero también pueden encontrarse los tipos de alto riesgo (Ej.: HPV-16). Las lesiones perianales y rectales pueden ser el resultado de la propagación perineal o de ETS en parejas que tienen sexo anal. Las lesiones orales son infrecuentes, pero se describen por la transmisión genital-oral. En áreas genitales externas, los tipos de HPV de alto riesgo se asocian con Papulosis Bowenoide y con carcinoma escamoso. El tracto genital femenino es un epitelio escamoso continuo, de la vulva al cérvix, y es frecuentemente infectado por HPV. La evolución de esta infección depende del genotipo viral y del sitio infectado (la unión escamo-columnar del cérvix es más susceptible). HPV-16 es el genotipo más frecuentemente encontrado en las infecciones cervicales, pero hasta en el 15% de los casos se encuentran infecciones múltiples en forma simultánea. El HPV se asocia en el 99,7% de los casos a cáncer invasor, por lo que ~e concluye que la infección por este virus es necesaria para originar esta patología.
Tabla 24-2. Genotipos de papilomavirus según su asociación con cáncer cervicouterino
Genotipos de alto riesgo establecido
16, 18,31,33,35,39,45,51,52,56,58,59
Genotipos de bajo riesgo
6, 11,40,42,54,61,64, 70, 72,81,CP6108
Probablemente carcinogénicos
26, 53, 66, 68, 73, 82, IS39
Riesgo indeterminado
55,62,67,69, 71,83,84
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V IROLOGÍA CLÍNICA
En población general se ha reportado que los portadores de condilomas acuminados tienen el 50% más de riesgo de desarrollar cáncer anal, vulvar o vaginal que la población sin condilomas. La detección de HPV en pacientes con cáncer anal , sobre todo de HPV-16, es de alrededor del 85%, lo que sugiere un rol patogénico . El cáncer de vulva y vagina es menos frecuente que el cáncer cervical y no cuenta con programas de screening. Las lesiones de alto grado relacionadas a HPV sin tratamiento son precursoras de cánceres invasores, al igual que en cérvix, pero en una mayor proporción. En mujeres jóvenes las lesiones de alto grado están en un alto porcentaje (64% al 91 %) asociadas a HPV-16. En pacientes con algún grado de inmunosupresión , especialmente en pacientes VIH/ SIDA, estas lesiones adquieren una connotación particular, ya que crecen más rápido , son refractarios a las terapias convencionales, y tienen un mayor porcentaje de recurrencias y de displasias de alto grado. Se ha descrito una prevalencia de infección con HPV dos a cuatro veces mayor en seropositivas a VI H en relación a las seronegativas; además, la prevalencia de neoplasias intraepiteliales aumenta al progresar la e~fermedad. La infección concomitante de HPV y VIH se asocia principalmente a dos neoplasias bien estudiadas: cáncer anal y cervicouterino. La prevalencia de HPV en hombres que tienen sexo con hombres (HSH) es del60% en pacientes VIH (-), comparado con el 93% en los VIH (+). En estos últimos destaca la presencia de múltiples genotipos virales (73%), comparado con el 23% de los seronegativos. Desde el punto de vista virológico , además de múltiples genotipos de HPV, los pacientes VIH positivos muestran una mayor proporción de genotipos vi rales oncogénicos (HPV-16 y 18). Un elemento adicional en la interacción VIH -HPV lo constituye el hecho de que la presencia de HPV en sujetos sanos ha sido identificada como un factor de riesgo para la adquisición del VIH debido a la mayor vascularización de las lesiones cond ilomatosas y al aumento de células de Langerhans en la mucosa. En mujeres sometidas a trasplante renal se ha visto una incidencia 16 veces mayor de lesiones precursoras de cáncer que en inmunocompetentes. Clínicamente, la morfología de las verrugas genitales es similar a la encontrada en inmunocompetentes; sin embargo , pueden ser más extensas, formar placas coalescentes y ser refractarias a los tratamientos habituales. En este grupo de pacientes , además de lo descrito comúnmente por HPV de alto riesgo, se han visto lesiones precursoras de cáncer asociadas a genotipos de bajo riesgo. Otra consecuencia potencial es la transmisión perinatal , posiblemente por contacto en el momento del parto. Se ha
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descrito la infección ascendente en embarazadas, por lo que reviste importancia tratar las lesiones activas en este grupo de mujeres. El ADN de HPV puede persistir a lo menos por seis meses en los neonatos. La consecuencia de la infección oral por tipos de HPV genitales u otros va desde un cuadro asintomático hasta una variedad de infecciones en boca, aparato respiratorio y ojos. Especialmente grave puede ser la papilomatosis respiratoria recurrente por HPV-11 . La presencia de condilomas acuminados en niños debe hacer sospechar abuso sexual y se debe descartar la presencia de otras ETS , especialmente si el tipo viral corresponde a los alfa HPV, los cuales normalmente no se encuentran en las verrugas vulgares de piel. Sin embargo, otra forma de contagio es la presencia de HPV en las manos del cuidador o la autoinoculación , o la vertical en menores de un año. La transmisión vertical puede ocurrir a través de la circulación sanguínea antes del nacimiento , o a la hora del nacimiento, pues el infante pasa a través del canal infectado. La cesárea no elimina la posibilidad de transmisión vertical de HPV, incluso sin rotura prematura de membranas. Para que se produzca transmisión vertical del virus de HPV no es necesario que haya verrugas, pues el HPV es un virus persistente que puede manifestarse meses o años después del nacimiento. Durante la infancia se pueden encontrar verrugas en el área genital originadas por beta HPV, que generalmente causan lesiones en la piel. En estos casos habitualmente el mecanismo de contagio es por autoinoculación o contacto con verrugas en manos del cuidador. El diagnóstico de estas lesiones es clínico y en ciertos caso se debe realizar un estudio histopatológico mediante una biopsia de la lesión (lesiones mayores a 1 cm , induradas o adheridas, sin respuesta a tratamientos convencionales, pigmentadas, ulceradas). También es posible identificar el genoma . viral y su genotipo mediante técnicas de biología molecular, como PCR , reverse fine blot o captura híbrida, a partir de una muestra de la lesión . Para el tratamiento se utilizan diferentes técnicas que destruyen las lesiones , las extirpan o estimulan la respuesta inmune local. Existen reportes de casos severos tratados con cidofovir tópico. Estudios prospectivos de las vacunas tipo partícula vi ral HPV han demostrado una alta tolerancia, inmunogenicidad y seguridad e inducen un alto grado de protección contra infecciones por los tipos de HPV que contienen. También se ha visto una protección cruzada a otros genotipos. Sin embargo, protegen contra sólo dos de los más de diez genotipos de alto riesgo, son caras, se administran vía intramuscular y requieren cadena de frío. El desafío es proteger de un mayor número de tipos, con una administración local que mantenga inmunidad duradera y a menor costo.
CAPÍTULO
25
Virus en viajeros Cecilia Perret
Contenido
-
L
as enfermedades virales han sido reconocidas actualmente como responsables de una alta proporción de las enfermedades febriles en viajeros. Los virus responsables de las infecciones respiratorias y gastrointestinales son los más frecuentes , aunque virus transmitidos por artrópodos, como el dengue, han ido cobrando importancia en viajeros. Los virus de localizaciones geográficas circunscritas afectan a viajeros en menor frecuencia -virus productores de fiebres hemorrágicas como Ébola, Lassa y Marburg- , pero concentran la atención para detener su diseminación por la gravedad de la enfermedad. El virus de la inmunodeficiencia humana o VIH es sin duda el virus relacionado a viajes o "tropical" (derivado de primates en África) que más ha sacudido y golpeado al mundo. La globalización , los cambios climáticos, la mayor velocidad de desplazamiento entre sitios distantes del globo y la amplia distribución de vectores en el mu~do son hoy en día los factores más importantes de la trasmisión y diseminación de agentes virales. Los viajeros se transforman entonces en agentes efectivos de la propagación de virus de zonas endémicas a aquellos lugares donde la enfermedad es de baja o nula frecuencia. Ejemplos lo constituyen el SARS , la influenza aviar, el dengue, el virus de West Nile y otras enfermedades emergentes. La mayoría de los virus que produce enfermedad en viajeros posee un período de incubación corto, menor de dos sema-nas , por lo que la enfermedad se presenta mientras el individuo se encuentra aún de viaje o ha regresado recientemente a su país de origen. Entre los virus con períodos de incubación más prolongados se encuentran el virus de la rabia , hepatitis A, hantavirus y VI H. Según sus manifestaciones clínicas , las infecciones virales del viajero pueden clasificarse en asociadas a síntomas respiratorios, diarrea, exantema o compromiso articular, manifestaciones hemorrágicas, compromiso del SNC y otros (Tabla 25-1 ).
Estudio del ~!~i ~ro enfermo
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Tratamiento
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Prevención
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El riesgo de adquirir algunos de estos virus depende de los destinos visitados, considerando la endemia local de estas enfermedades, de la inmunización previa del viajero , de la duración y condiciones del viaje, del tipo de alimentación y de otras situaciones de riesgo. Por lo tanto , conocer los riesgos del lugar que se visita es fundamental para la prevención.
ESTUDIO DEL VIAJERO ENFERMO La evaluación de un paciente que retorna sintomático de un viaje debe incluir una detallada historia que contemple fechas del viaje , lugares visitados, picaduras de insectos , actividades realizadas durante el viaje, tipos de alimentos y agua consumidos, exposición sexual , exposición a agujas o productos sanguíneos, piercing, mordedura de animales , inmunizaciones , estimación del período de incubación , etcétera. En el laboratorio general , es fundamental el recuento de plaquetas y de leucocitos. Muchas enfermedades virales se presentan con recuento de leucocitos normales o bajos y con trombocitopenia, como en el caso del dengue, hantavirus , virus Epstein-Barr y el CMV. Las pruebas hepáticas pueden estar elevadas discretamente en muchas de estas infecciones virales , con excepción de las infecciones por virus hepatotrópicos de hepatitis A, B, C y E, en que se elevan en forma significativa. A continuación se revisan algunas enfermedades asociadas a viajes en forma breve, pues los aspectos específicos de cada virus ya han sido analizados en los capítulos respectivos .
Infecciones respiratorias. Cuando los síntomas predominantes son de la vía respiratoria, deben sospecharse patógenos que afectan principalmente este tracto. Deben considerarse influenza A -especialmente en viajes al hemisferio norte durante el otoño-invierno- y otros virus de contagio
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ViROLOGÍA CLÍNICA
Tabla 25-1 . Principales virus asociados a enfermedades en viajeros en el mundo
Manifestaciones clínicas
Virus causantes
Distribución geográfica más importante
Síntomas respiratorios
Influenza Hanta (síndrome cardiopulmonar)
En todo el mundo EE.UU., Panamá, Brasil, Paraguay, Chile, Argentina
Diarrea
Norovirus Astrovirus Rotavirus
En todo el mundo, cruceros En todo el mundo En todo el mundo
SíndrOme febril con exantema o compromiso articular
Dengue Chikungunya Sarampión Rubéola
Trópicos Sudeste asiático, África, Europa, Asia, África Todo el mundo
Síndrome febril con manifestaciones hemorrágicas
Dengue hemorrágico
Sudeste asiático América Central y del Sur América del Sur y África subsahariana Argentina África África África
Fiebre amarilla Junín Ébola Lassa Marburg Con síntomas neurológicos
Rabia Encefalitis japonesa West Nile Encefalitis de San Luis Encefalitis trasmitida por garrapatas Poi iom iel itis
En todo el mundo Especialmente Asia y África Asia Norteamérica Norteamérica Europa central y del este India, Pakistán, África
Hepatitis
Hepatitis A Hepatitis B Hepatitis E
Países en vías de desarrollo Asia, África, América Latina Países en vías de desarrollo, especialmente en África, Asia, India, Bangladesh
Otros
VIH
En todo el mundo
vía respiratoria. La pandemia de SARS fue un ejemplo de la importancia de los viajeros en la diseminación de ciertos patógenos. El síndrome cardiopulmonar producido por el hantavirus debe sospecharse en viajeros que han estado en zonas de riesgo en América Latina, especialmente Centro América, Argentina, Brasil y Chile.
Ha emergido como la principal causa de fiebre en viajeros que regresan de un continente distinto al continente africano, en cuyo caso la malaria es la principal causa de fiebre. Corresponde al 2% de todos los viajeros notificados en GeoSentinel. Se presenta en viajeros independientemente del género, de la edad, de la duración del viaje y de la consulta antes del viaje.
Diarreas agudas. La diarrea aguda es la enfermedad asociada a viajes más frecuente. Los virus que m.ás comúnmente producen diarrea en viajeros son los norovirus y los rotavirus. Los primeros han sido los causantes de grandes brotes en cruceros transatlánticos, con una alta tasa de ataque. El rotavirus también puede producir diarrea en viajeros, especialmente en la población pediátrica. Su tratamiento consiste principalmente en la reposición de las pérdidas de líquidos generadas por la diarrea.
Chikungunya. El virus Chikungunya es un virus ARN perteneciente a la familia Togaviridae y al género Alphavirus. Se conoce desde 1952, cuando fue descrito por primera vez en Tanzania. A partir de 2005 adquirió importancia entre los viajeros por los brotes generados en varias islas del océano Índico, como La Reunión, Seychelles, Comoros y Madagascar, para luego propagarse a India, sudeste asiático y el norte de Italia. Es un arbovirus trasmitido por un mosquito de la familia Aedes. Clínicamente se presenta con fiebre, mialgias, exantema maculopapular y artralgias, siendo éstas el síntoma cardinal, especialmente de pequeñas articulaciones.
Dengue. Enfermedad transmitida por el mosquito Aedes aegypti, existente en todo el mundo en las zonas comprendidas entre los trópicos. Su incidencia ha sido creciente en la última década. El mayor riesgo de transmisión para los viajeros según referencias de GeoSentinel y otras bases de datos de viajeros desde países desarrollados se encuentra en el sudeste asiático (SEA) y Centroamérica. La tasa de ataque para viajeros se ha estimado entre el 2,9% y el 6, 7% en viajeros con estadías mayores a un mes. La incidencia en SEA varia entre 50-150 por 1.000 viajeros según si el país es de baja o alta endemia.
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Fiebres hemorrágicas. La mayoría son causadas por arbovirus como dengue, fiebre amarilla, Crimea Congo, fiebre del valle Rift, entre otros, y por virus transmitidos principalmente por roedores o con mecanismos de transmisión no claramente establecidos. Estos comprenden hantavirus, Lassa, Ébola y Marburg. Pueden afectar a viajeros, especialmente a aquellos que viajan a destinos rurales o remotos. La sospecha de virus causantes de fiebres hemorrágicas debe ser precoz en viajeros provenientes de zonas endémicas, y debe quedar con
C APÍTULO
medidas extremas de protección de diseminación , dada la potencial alta transmisibilidad de algunos (los transmitidos por roedores o mosquitos habitualmente no se transmiten entre humanos). Las medidas de soporte de unidades de cuidado intensivo son el único tratamiento posible. En el caso de fiebre por Lassa virus , el uso precoz de ribavirina ha demostrado alguna utilidad.
Infecciones del sistema nervioso central. Un viajero con fiebre y compromiso del sistema nervioso central requiere de una pronta intervención. La historia es fundamental para la identificación de probables agentes causales, destinos visitados , mordeduras de animales y actividades realizadas. Los virus que con mayor frecuencia causan infecciones en viajeros son el West Nile, encefalitis japonesa, encefalitis trasmitida por garrapatas, rabia y poliomielitis. En encefalitis japonesa se describe una incidencia de 1 por 5.000 viajeros por mes en viajes a zonas rurales de países endémicos. La rabia es una enfermedad de baja frecuencia en viajeros , pero las mordeduras de animales como perros y monos son reportadas frecuentemente , representando el 1 ,4% de morbilidad de viajeros, según GeoSentinel. La mayoría de las mordeduras ocurre en zonas endémicas de rabia, especialmente en el sudeste asiático; Tailandia e India son los países en que se registran mordeduras en viajeros con mayor frecuencia. El virus dengue puede presentarse como encefalitis en raras ocasiones, por lo que debe ser incluido en el diagnóstico diferencial de pacientes provenientes de zonas endémicas.
Hepatitis A. Las personas que han crecido en países desarrollados, con baja endemia de hepatitis A, tienen mayor susceptibilidad a adquirir este virus en viajes a países en vías de desarrollo. En esta situación , se estima un riesgo de O,1 a 1 casos por 1.000 viajeros por mes, cifra que puede elevarse en viajeros de estadías prolongadas en contacto cercano con la población local. La evaluación de riesgo de adquirir hepatitis A en viajeros debe considerar la prevalencia local de esta enfermedad , dada la gran variabilidad entre los países latinoamericanos. Todos los viajeros considerados susceptibles deben ser vacunados antes viajar a países de alta endemicidad , especialmente aquellos que viajan por tiempo prolongado. VIH y otros virus de trasmisión sexual. ~1 riesgo de infección aumenta en viajeros con estadías prolongadas y jóvenes que
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V IRUS EN VIAJ EROS
viajan sin pareja. Entre los viajeros hay baja adherencia a medidas de prevención de enfermedades de transmisión sexual (ETS). Se estima que entre el 5% al 50% de los viajeros con estadías cortas presenta actividad sexual casual mientras está de viaje. A esto se suma muchas veces el desconocimiento de la epidemiología local de las ETS.
TRATAMIENTO Las infecciones virales más frecuentes (respiratorias y diarreas) son en general de buen pronóstico, con excepción de SARS y del síndrome cardiopulmonar por hantavirus. La mortalidad de las fiebres hemorrágicas puede superar el 50%. Las infecciones con compromiso del SNC tienen una alta probabilidad de dejar secuelas. No existe tratamiento específico para las infecciones virales discutidas, a excepción del virus de influenza A y B, VIH y Lassa. En la mayoría, las medidas de soporte y manejo en unidades de cuidado intensivo en los casos graves son la única forma de terapia.
PREVENCIÓN La consulta antes de viajar es esencial para determinar los riesgos relacionados a cada viaje y de esta forma conocer las medidas de prevención. La prevención de enfermedades virales asociadas a viajes consiste en medidas generales como el consumo seguro de alimentos (cocidos, calientes, leche pasteurizada) y agua potable (embotellada o hervida). Para infecciones por arbovirus se recomienda el uso de repelentes que contengan DEET o picaridina, que disminuyen el riesgo de trasmisión , ya que la mayoría de ellas no son prevenibles por vacunas . Las enfermedades de transmisión sexual pueden prevenirse mediante conductas adecuadas y uso de condón. Algunas de las infecciones virales que pueden afectar a viajeros son inmunoprevenibles. Es el caso de las hepatitis A y B, del sarampión, la rubéola, la poliomielitis, la fiebre amarilla, la encefalitis japonesa, la rabia y la encefalitis trasmitida por garrapatas.
HECHOS DESTACADOS • La globalización, los cambios climáticos, la mayor velocidad de desplazamiento y la más amplia distribución de vectores en el mundo son factores relevantes en la trasmisión y diseminación de agentes virales. • Antes de viajar deben conocerse las infecciones prevalentes de cada localidad y tomar las medidas preventivas adecuadas (vacunas, conductas, alimentos , repelentes , etcétera). • Las redes cibernéticas (Ej .: GeoSentinel) de vigilancia de enfermedades infecciosas asociadas a viajes representan una fuente de información dinámica y actualizada de gran beneficio para dar las recomendaciones más oportunas a los viajeros.
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BIBLIOGRAFÍA
CAPITULO
21
Cingolani A, Gastaldi R, Fassone L, Pierconti F, Giancola ML, Martini M et al. Epstein-Barr virus infection is predictive of CNS involvement in systemic AIDS-related non-Hodgkin's lymphomas. J Clin Oncol 2000; 18:3325-30. Copelan EA. Hematopoietic stem-cell transplantation. N Engl J Med 2006; 354:1813-26. Dummer JS, Singh N. lnfections in salid organ transplantation. En: Mandell , Douglas, and Bennett's Principies and Practice of lnfectious Diseases. 7th ed. Churchill Livingstone, 201 O; 38-39. Fishman JA. lnfection in solid-organ transplant recipients. N Engl J Med 2007; 357:2601-14. lson MG. Adenovirus infections in transplant recipients. Clin lnfect Dis 2006; 43:331 -39. Khanna N, Widmer AF, Decker M, Steffen 1, Halter J, Heim D et al. Respiratory syncytial virus infection in patients with hematological diseases: Single center study and review of the literature. Clin lnfect Dis 2008; 46:402-12. Lilleri D, Gerna G, Furione M, Bernardo ME, Giorgiani G, Telli S et al. Use of a DNAemia cut-off for monitoring human cytomegalovirus infection reduces the number of preemptively treated children and young adults receiving hematopoietic stem-cell transplantation compared with qualitative pp65 antigenemia. Blood 2007; 110:2757-60. Ortiz M, Ulloa C, Troncoso P, Rabagliati R, Jara A. Hemorrhagic cystitis secondary to adenovirus infection in a kidney transplant recipient: Case report. Transplant Proc 2009; 41 :2685-87. Pérez CC, Cerón Al, Fuentes LG, Zañartu SC, Balcells MM , Ajenjo HC. Coinfecciones por virus hepatitis B, virus hepatitis C, Treponema pallidum y Toxoplasma gondii en la cohorte de pacientes VIH positivos en control en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Rev Med Chil 2009; 137:641-48. Preiksaitis JK, Brennan DC, Fishman J, Al len U. Canadian Society ofTransplantation Consensus Workshop on Cytomegalovirus Management in Salid Organ Transplantation Final Report. Am J Transplant 2005; 5:218-27. Rabagliati R, Fuentes G, Orellana E, Oporto J, Domínguez 1, Benítez R et al. Etiología de episodios de neutropenia febril en pacientes adultos con cáncer hematológico y de órganos sólidos en el Hospital Clínico Universidad Católica, Santiago-Chile. Rev Chil lnfect 2009; 26:106-13. Rabagliati R, Serri M, Montecinos L, Azócar T, Ferrés M. Utilidad de la reacción de polimerasa en cadena en tiempo real en el diagnóstico de infecciones por virus respiratorio sincicial en adultos. Rev Chillnfectol 2007; 24:441-45. Razonable RR, Paya CV, Smith TF. Role of the laboratory in diagnosis and management of cytomegalovirus infection in hematopoietic stem cell and solid-organ transplant recipients. J Clin Microbiol2002 ; 40:746-52. Singh N. lmpact of current transplantation practices on the changing epidemiology of infections in transplant recipients. Lancet lnfect Dis 2003; 3:156-61 . Tomblyn M, Chiller T, Einsele H, Gress R, Sepkowitz K, Storek Jet al. Guidelines for preventing infectious complications among hematopoietic cell transplantation recipients: A global perspective. Biol Blood Marrow Transplant 2009; 15:1143-238. Viscoli C, Castagnola E. Prophylaxis and empirical therapy of infection in cancer patientes. En: Mandell, Douglas, and Bennett's Principies and Practice of lnfectious Diseases. 7th ed . Churchill Livingstone, 201 O; 3793-807. Walker CM, van Burik JA, De For TE, Weisdorf DJ. Cytomegalovirus infection after allogeneic transplantation: Comparison of cord blood with peripheral blood and marrow graft sources. Biol Blood Marrow Transplant; 13:1106-15. Young JA H, Weisdorf DJ. lnfections in recipients of hematopoietic cell transplantation. En: Mandell, Douglas, and Bennett's Principies and Practice of lnfectious Diseases. 7th Ed. Churchill Livingstone, 201 O; 3821-37.
CAPITULO
22
Abarca K, Vial P, Pérez C, Abarzúa C. Infección por VIH en el embarazo y recién nacido. En: Tapia JL, González MA. Neonatología. 3aed. Santiago, Chile: Mediterráneo, 2008; 22:269-77. Adler SP, Koch WC. Human parvovirus infections. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6th ed. Elsevier, 2006; 27:868-92 . -· Arvin AM , Whitley RJ, Gutiérrez KM . Herpes simplex virus infections. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6th ed. Elsevier, 2006; 26:845-65. Beltrán BC. ¿Es posible eliminar la transmisión madre-hijo del virus de inmunodeficiencia humana en Chile? Principales aspectos de la nueva Norma de Prevención de la Transmisión Vertical. Rev Chillnfect 2005; 22:295-97 . Bradley JS. Hepatitis. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6th ed . Elsevier, 2006; 25:823-43. Chávez A, Álvarez AM , Wu E, Peña AM , Vizueta E; Comité Nacional de SIDA Pediátrico, Sociedad Chilena de Pediatría. Evolución de la transmisión vertical de la infección por virus de inmunodeficiencia humana en Chile. Rev Chillnfect 2007; 24(5):368-71. Cooper LZ, Alford CA Jr. Rubella. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6th ed. Elsevier, 2006; 28:894-926. Ferrés M, Vial P, Perret C, Abarca C. Infecciones congénitas y perinatales. En: Tapia JL, González MA. Neonatología. 3aed. Santiago, Chile: Mediterráneo, 2008; 20:229-62. Gershon AA. Chikenpox, measles and mumps. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6thed. Elsevier, 2006; 22:693-737. Maldonado YA. Acquired immunodeficiency syndrome in the infants. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6th ed. Elsevier, 2006; 21:669-92. Stagno S, Britt W. Cytomegalovirus infections. En: Remington J, Kelin J, Wilson Ch, Baker C. lnfectious diseases of the fetus and newborn infant. 6th ed. Elsevier, 2006; 23:740-81 . The lnternational Perinatal HIV Group. The mode of delivery and the risk of vertical transmission of human immunodeficiency virus type 1-a meta-analysis of 15 prospective cohort studies. N Engl J Med 1999; 340:977-87.
330
BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO
23
Mahy BW. Emerging virus infections. En: Zuckerman AJ , Banatvala JE, Schoub BD, Griffiths PO, Mortimer P. Principies & practices of clinical virology. 61h ed. Oxford: Wiley Blackwell, 2009; cap. 4. Pike BL, Saylors KE, Fair JN, LeBreton M, Tamoufe U, Djoko CF et al. The origin and prevention of pandemics. Clin lnfect Dis 201 O; 50{12):1636-40.
CAPÍTULO
24
Herpesvirus
Koelle D, Carey L. Recent progress in Herpes simplex virus immunobiology and vaccine research . Clin Microb Rev 2003; 16(1 ):96-113. Locker K, Garnett G, Schmid G. An estímate of the global prevalence and incidence of Herpes simplex virus type 2 infection. Bull World Health Org 2008; 86:805-12. Spruance S, Aoki F, Tyring S, Stanberry L, Whitley R, Hamed K. Short-course therapy for recurrent genital herpes and herpes labialis. J Fam Pract 2007; 56(1):30-36. Wald A, Huang M, Carrell D, Selk S, Carey L. Polymerase chain reaction for detection of herpes simplex virus (HSV) DNA on mucosal surfaces: Comparison with HSV isolation in cell culture. J lnfect Dis 2003; 188:1 345-51. Papilomavirus
Dunne E, Markowitz L. Genital human Papillomavirus infection. Clin lnfect Dis 2006; 43:624-29. Ferreccio C, Prado R, Luzoro A, Ampuero S, Snijders P, Meijer C et al. Population-based prevalence and age distribution of human Papillomavirus among women in Santiago, Chile. Cancer Epidemial Biomarkers Prev 2004; 13(12):2271-76. Franceschi S, Herrero R, Clifford G, Snijders P, Arslan A, Hoang Ann P et al. Variations in the age-specific curves of human Papillomavirus prevalence in women worldwide. lnt J Cancer 2006; 119:2677-84. Muñoz N, Castellsagué X, Berrington A, Gissmann L. HPV in the etiology of human cancer. Vaccine 2006; 24:S3/ 1-S3/1O. Stanley M, Gissmann L, Nardelli-Haefliger D. lmmunobiology of human Papillomavirus infection and vaccination - implications for second generation vaccines. Vaccine 2008; K62 -K67 .
CAPÍTULO
25
Cook G. Manson's tropical diseases. 201h ed. Section 5A. Viral infections. London: Saunders, 1996. Freedman DO, Weld LH, Kozarsky PE; GeoSentinel Surveillance Network. Spectrum of disease and relation to place of exposure among ill returned travelers. N Engl J Med 2006; 354:119-30. Gautret P. Animal-associated injuries and related diseases among returned travellers: A review of the GeoSentinel Surveillance Network. Vaccine 2007; 25:2656-63. Schwartz E, Weld LH, Wilder-Smith A, von Sonnenburg F, Keystone JS, Kain KC et al. Seasonality, annual trends, and characteristics of dengue among ill returned travelers, 1997-2006. Emerg lnfect Dis 2008; 14:1081-88. Toovey S. Special infectious disease risk of expatriates and long-term travelers in tropical countries. Part 11 : lnfections other than malaria. J Travel Med 2007; 14:50-60. Wilson M, Schwartz E. Fever. En: Keystone JS, Kozarsky PE, Freedman DO, Nothdurft HD, Connor BA. Travel medicine. Mosby; 52:481 .
331
ÍNDICE DE MATERIAS
Adenovirus: 131 -fiebre faringoconjuntival: 134 - queratoconjuntivitis: 134, 191 Aislamiento viral: 86 Anemia aplástica: 185 Antisepsia: 94 Antivirales: 103 - aciclovir: 107, 177, 218, 324 - amantadina y rimantadina: 106, 126 - desarrollo: 103 - gamaglobulina hiperinmune: 106 - ganciclovir: 109, 230 - inhibidores de neuraminidasa: 111 , 121 , 122, 126 oseltamivir: 111 , 123, 127 - inhibidores de proteasas: 111 , 252 - mecanismos de acción : 105 - ribavirina: 11 O, 130, 164, 278, 281 - zidovudina: 11 O, 252 , 316 Arbovirus: 257, 263 Arenavirus: 279 Artropatía: 185 Astrovirus: 142 Autoinmunidad: 57 Bioseguridad: 91 -en laboratorios: 91 Calicivirus: 141 - norovirus: 142 - sapovirus: 142 Carcinoma hepático: 157, 161, 164
Encefalitis: 101 , 199, 200, 259, 267 Endemia: 58, 73,148, 155, 161 , 201 , 265 Enfermedad - de Creutzfeldt -Jakob: 206 - de Kuru: 207 Ensayos - clínicos randomizados : 70 - de campo: 70 - preventivos: 70 Enterovirus: 187, 203 Epidemia: 68, 72, 151, 182, 282 Epidemiología molecular: 71, 138, 260, 264 Eritema -infeccioso: 167, 184, 185, 314 - multiforme: 192 Especificidad: 71 Esterilización: 93 Estudios -caso-control: 69 -de cohorte : 69 -de intervención: 69 fases 1 a IV: 70 - .epidemiológicos analíticos: 67 - epidemiológicos descriptivos: 66 -transversales: 67 Evasión de la respuesta inmune: 56, 226 Exantema súbito: 170, 236, 321 Falla hepática fulminante: 151, 166, 186
Cirrosis: 62, 156, 161 , 162, 164, 312
Fiebre: - hemorrágica: 258, 259, 274, 281, 282 , 328 -amarilla: 259, 322 , 328
Condiloma: 111 , 325
Filovirus: 282
Citomegalovirus (CMV): 223, 299 , 309
Coriomeningitis linfocitaria: 198, 279
Flavivirus: 267
Coronavirus: 120
Gastroenteritis: 134, 140, 142, 143, 302
Defensa antiviral: 48
Genotipificación: 85, 160, 179, 249, 270, 320
Degeneración espongiforme: 196, 205
Globósido: 185, 314
Dengue:262 , 328
Guillain-Barré: 201 , 233
Desinfección: 94
Hantavirus: 27 4 , 328
Diagnóstico de laboratorio: 78, 181 - aspirado secreciones respiratorias: 78 - biopsias: 80 -deposiciones : 78 -sangre: 78 - tipos de muestras: 78 - toma de muestra: 78
Hepatitis A: 148, 329 Hepatitis B: 62 , 152, 312 - antígeno australiano: 152 - antígeno de superficie: 152 - genoma: 152 -marcadores: 158 - partícula de Dane: 152
Desmielinización: 196, 200, 243
Hepatitis C: 62, 162
Efecto citopático: 39, 86, 134, 222, 223 -cuerpos de inclusión: 41 - fusión celular: 40 - sincicios: 41 -transformación celular: 41, 62, 64, 132, 188, 241 Electroforesis de ácido nucleico: 82 -enzimas de restricción: 82, 134 - hibridación directa: 82 Emergencia: 68, 118, 319, 321
~ 332
Hepatitis D: 165 Hepatitis E: 166 Hepatitis G: 165 Herpangina: 187 Herpes: 213, 218 - humano: 63, 191 - simplex: 191, 216, 301 , 311 , 323 - zóster: 1 77
Incidencia: 67, 68
Pandemia: 68, 121 , 122
Infección: - abortiva: 39, 61 -aguda: 39, 45, 72 , 86, 118,154, 156,165,210,236 -congénita: 167, 182, 186, 223 , 229, 306, 309, 312, 315, 317 -crónica: 46, 155, 157, 163, 164 - inaparente: 45 , 50, 218, 233, 257 -latente: 46,213 , 215 , 220, 225, 232,235 -lenta: 46, 199, 205 - nosocomial: 74, 133, 141 , 144, 156 - oportunista: 299 - perinatal: 31 O, 312 , 313, 317 - persistente: 39, 45, 164, 165 - reciente: 87 -recurrente: 217 , 219, 225 - respiratoria aguda: 117 - sintomática o clínica: 45, 204 - transplacentaria: 155, 185, 317 - transformante: 39, 46, 188 - viral generalizada: 43, 44 -viral localizada: 43, 44 - zoonótica: 125, 166, 257 , 270, 280, 283
Papiloma: 189, 325
Influenza: 121
- drift: 122 - hemaglutinina: 121 - influenza aviar: 123 - neuraminidasa: 121 - shift: 123 - vacuna: 126
Paraparesia: 243 Parotiditis: 209 Parvovirus 819: 184, 313 Patogenia: 38 -etapas: 41 diseminación viral: 43 fuentes de contagio: 41 mecanismos de transmisión : 42 directo con contacto físico: 42, 175, 248 directo sin contacto físico: 43, 182, 185 fecal-oral: 43, 139, 150, 166, 203 parenteral: 43 , 155, 165, 248 sexual: 155,188,218,248,311,323,325 transplacentario: 43 , 155, 248 , 31 O, 311 vectores: 43, 257 , 275 vehículos: 43 , 175 vertical : 42, 248, 31 O, 314 puertas de entrada: 43 -factores ambientales: 39 -factores del hospedero: 39 -factores virales: 38 Peste cristal: 222
Picornaviridae: 148 Pie-mano-boca: 187 Polineuritis: 201
Inmunidad de población (herd): 72 , 97 , 118
Poliomavirus: 301
lnmunoanálisis - antigenemia: 230 - ELISA: 82, 249 - inmunofluorescencia: 82, 87 - inmunocromatografía: 82
Poliomielitis: 201 -erradicación: 202
lnmunocomprometidos: 218, 231 , 233, 299 lnmunógeno: 97 Integración del genoma viral: 59 Koplik: 179, 180 Letalidad: 68 Líneas celulares: 85 Mecanismos de lesión celular: 41 - apoptosis: 41 , 260 - directa: 41 , 196 - inmunoalérgica: 41 , 196 Medio ambiente: 90, 322 Meningitis: 198, 21 O, 259 Meningoencefalitis: 199, 21 O Metapneumovirus: 130 Molusco contagioso: 175 Mononucleosis infecciosa: 232 Mortalidad: 68 Oncogénesis viral: 60, 64 -cáncer cervicouterino: 63, 188 -cáncer nasofaríngeo: 62 - carcinoma hepatocelular: 62 -leucemia de células T: 64, 242 - linfoma de Burkitt: 62, 232 - retrovirus tumorales: 62 -sarcoma de Kaposi: 63 , 237 Órganos blanco: 44
Preservante: 97 Prevalencia: 68 Prevención: 75 Priones: 19, 208 Provirus: 241 Quimioprofilaxis: 94, 126, 252 Rabia: 270 Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): 84, 230, 249 - amplicón: 83 - anidada: 84 -en tiempo real: 84 -fases: 83 - múltiple: 84 -partidores: 83 - Taq polimerasa: 83 Reactivación: 225 , 235 Reemergencia: 68, 320 Replicación viral: 29, 214, 224 -adsorción viral: 29 correceptor: 30, 244 dermatotropismo: 170 ligando viral: 30, 38 neurotropismo: 195 permisividad: 31 , 39 rango de hospedero: 31 receptor celular: 30, 39, 49, 244 susceptibilidad: 31 tropismo: 31 , 38, 170, 196 - biosíntesis de proteínas: 34 - ensamblaje: 35 - etapas de: 29 333
-liberación viral: 35 lisis celular: 35, 40 yemación: 35 - maduración: 36, 248 - penetración: endocitosis: 32 fusión: 31 viropexia: 32 -replicación genómica: 34, 247 ADN bicatenario: 34 ADN monocatenario: 33, 184 ARN bicatenario: 34 ARN monocatenario: 34, 179 ARN polimerasa: 34, 122, 143 -transcripción viral: 33, 245 transcriptasa inversa: 34, 154, 241, 247 -variación genética: 36, 57, 163, 254 genoma segmentado: 36, 121 mutaciones: 36, 62, 154, 163, 253 recombinación génica: 36, 146, 280 reordenamiento genómico: 36, 62 , 146
Vacunas: - de virus vivos: 98, 146, 17 4, 178, 182, 205, 211 , 222 , 261 - efectividad: 100 - eficiencia: 100 -esquema de vacunación: 101 - no infectivas: 98, 152, 162, 273 - Programa ampliado de inmunizaciones (PAI): 99, 162, 181 , 182, 205, 211 - sistemáticas: 99
Resfrío común: 119, 120
Varicela zóster: 176, 220, 301 , 317
Respuesta inmune adquirida: 52 -activa: 97 - celular: 54 célula presentadora de antígeno: 56 complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) : 57 linfocitos T ayudador: 55 linfocitos T CD4+: 54 linfocitos T CD8+: 54 linfocitos T citotóxico (LTc): 54, 129, 154 linfocitos T regulador: 55 tipo LTh1: 54, 128 tipo LTh2: 54, 128 - humoral: 52, 232 anticuerpos: 52 heterotípica: 146 homotípica: 146 inmunoglobulina: 181 linfocitos B: 52 primaria: 53 , 96 refuerzo (booster): 101 secundaria: 53, 96 -pasiva: 96
Verruga: 189, 325
Respuesta inmune innata: 48 - células asesinas naturales: 48 - células dendríticas: 48, 56 - citoquinas: 50 - defensinas: 48 -inflamación: 51 - interferón: 50, 111, 161, 164 -patrones moleculares de patógenos (PAMP): 49 - receptores de patrones moleculares (PRR): 49 - receptores tipo to/1: 49, 128 - sistema del complemento: 49 Retrovirus: 241 Rinovirus: 119 Rotavirus: 139 · - vacunas: 146 - electroferotipos: 144 Rubéola: 181 -congénita: 182, 306 Sarampión: 178 SARS: 120
- - - 334
Sensibilidad: 71 Serología: 86, 250 -lgG: 87 -lgM: 87 Seroprevalencia: 69, 228, 236
She/1 vía!: 87, 230 Síndrome cardiopulmonar: 27 4 SIDA: 243 Tabla 2 x 2 tetracórica: 69 Trasplante: 299
Vigilancia epidemiológica: 70 Viroides: 25, 165 Viruela: 171 -erradicación : 174 - alastrim: 17 4 Virus: -Andes: 274 - cápside: 19 - clasificación : 24 bioseguridad por riesgo : 91 de Baltimore: 25, 33 por estructura: 25 enzimas de restricción: 145 genotipos: 127, 133, 143, 149, 160, 163, 182, 264 por patología: 24 serotipos: 57 , 133, 140, 149, 264 -delta: 165 - Ébola: 282 - Epstein-Barr: 61, 187, 232 , 301 -entéricos: 137 -en viajeros: 327 -estructura: 19, 244 compleja: 23, 271 icosaédrica: 20, 132, 139, 142, 148, 166, 182, 184,213 helicoidal: 22, 178 - HTLV-1 : 64, 187 - inmunodeficiencia humana (VIH): 243, 303, 314, 326, 329 ~ - Junín: 281 - linfotrópico: 242 - Machupo: 281 -manto o envoltura: 20, 121 , 127, 178, 213 , 244 - Marburg: 282 - Norwalk: 137 - nucleocápside: 20 - papiloma humano: 63, 188 - parainfluenza: 131 - respiratorios: 117 -respiratorio sincicial (VRS): 127, 301 - taxonomía: 24 - West Ni le: 267, 329 Western blot: 87
