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![VIROLOG[A ClÍNICA
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Vi roides
priones
YCélulas Células Bacteria Poxvirus Virus Proteínas Pequeñas Átomos
vegetales animales
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ribosomas moléculas
¡----J ¡----J r------1 n
11111 1 1 1 111111 11 1 111111 11 1 111111111 111111 11 1 1111111 11 111111 11 1 1111111 1 1 Metros
10-2
(lcm)
10-3
(lmm)
Microscopio de luz
10-4 10-5 10-.;
(lpm)
Microscopio electrónico
10-7 10-,11 10-9 10-10
(lnm) (lÁ)
Rayos X
Resonancia nuclear
Figura 1-2. Tamaño comparativo de los virus en relación aotros seres vivos, sus componentes estructurales yla 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.](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-14-320.jpg)
![ViROLOGÍA ClÍNICA
Tabla 7-2. Definiciones operativas en epidemiología
Endemia
Epidemia
Pandemia
Emergencia y
reemergencia
Incidencia
Tasa de ataque
Prevalencia
Mortalidad
Letalidad
Infección presente constantemente, en un nivel significativo. Ej.: herpes simplex, virus papiloma humano, resfrío común,
hepatitis B.
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.
Epidemia que afecta simultáneamente avarios continentes. Ej.:influenza H1 N1 2009, SARS, VIH.
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 yreemergentes).
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 incidencia en un período breve que se usa para enfermedades agudas de corta duración (Figura 7-2).
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 Ben un país, portación de virus
papiloma humano, vigilancia de VIH) (Figura 7-1 ).
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.
Número de muertes de una enfermedad ocurridas en un período, dividido por el total de casos de esa enfermedad
ocurridosen 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 AswH1N1del 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 University Press, 2002.
INCIDENCIA YPREVALENCIA
J
Figura 7-1.Presencia de una infección en una población determinada en
un tiempo (incidencia) o momento (prevalencia) delimitados.
68
lOO
90
80
70
60
50
40
30
20
10
o
INCIDENCIA
SUSCEPTIBLES X INFECTADOS X CaSOS clínicos
.,
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J J-=-=-==- -f]-
Tasa Población Susceptibles Infectados Enfermos
de ataque total
Figura 7-2.La incidencia o tasa de ataque depende de la interacción de factores inheren-
tes al virus(proporción infectados/enfermos) y a la población (susceptibilidad).](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-56-320.jpg)
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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.
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Años
A. Incidencia de poliomielitis en Chile:1941-1975
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C APÍTULO 7 - l os VIRUS Y LA COMUNIDAD
Endemias. Corresponden a la presencia permanente del
agente en la comunidad, en cualquier proporción. Por ejem-
plo, 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 varia-
ciones del agente (Ej.: influenza, VRS). Incluso para algunos
virus se han descrito ciclos epidémicos en eras pre y post va-
cunaciones (Ej.: rubéola, sarampión, parotiditis) (Figura 7-3).
Fuente: Anuario enfermedades de denuncia obligatoria. Ministerio de Salud, Chile.
0+-~--.-----.-~--.--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,---.
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B. Incidencia de rubéola en Chile: 1980-1998
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1970 1972 1974 1976 1978 1880 1882 1884 1886 1888 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
Años
C. Incidencia de parotiditis en Chile: 1970-2006
Figura 7-3. Efecto en la incidenciaen Chile de lavacunade tres infecciones virales: poliomielitis (A), rubéola(B) y parotiditis(C).
73](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-61-320.jpg)
![CAPÍTULO 9
Control de infecciones virales
Luis Fidel Avendaño
La 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 tan-
to los virus como sus hospederos no han estado ajenos. Los
progresos de la ciencia y la tecnología en diversos aspectos
-urbanización, transportes, costumbres, educación, comu-
nicaciones, 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 desinfec-
ción, 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 espe-
cífico de las infecciones se abordarán en los capítulos corres-
pondientes a los virus que requieran menciones especiales.
EDUCACIÓN
La educación es indispensable en cada una de las estrate-
gias 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 ad-
quisición 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 in-
fecciones 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
Contenido
Educaci9n _____________________________________]_Q
Medio ambiente 90
___§~~~~9-~!!~~----------------------------------------------------------------------------------------------------------~~-
-~~_r:!~~~_ción ~~sinfecci~~-antisee~J-~ _____9~
---~~f!2i_~ec~!!!~~~-------------------------------------------------------------------------------------~-~
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 infeccio-
nes 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 trans-
misión viral por las secreciones expelidas por casos asintomá-
ticos al hablar o simplemente respirar.
El control de las infecciones transmitidas por vía sexual re-
presenta 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 tam-
bién requiere de educación, para que el público acepte y pro-
mueva 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 vegeta-
les y domesticó animales, cambió su relación con los agentes
microbianos naturales. En nuestro caso, aumentaron las ins-
tancias 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 con-
secuencias negativas que ello pudiera traer para la naturaleza.](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-78-320.jpg)
![Antivirales
Luis Fidel Avendaño
E1desarrollo 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 intra-
celulares 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 nive-
les tóxicos. Segundo, los virus carecen de capacidad ener-
gética 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 capaci-
dad de discriminar entre procesos virales y celulares.
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 proce-
sos metabólicos normales.
En general el espectro de acción de los antivirales es res-
tringido. Su uso requiere de un diagnóstico específico y rápido,
condición que se cumple sólo en algunos cuadros clínicos ca-
racterísticos (varicela, herpes zóster, sarampión, etc.) o situacio-
nes epidemiológicas (influenza). Hoy se acepta que la mayoría
de loq cuadros infecciosos virales representan "síndromes" de
etiología múltiple (infecciones respiratorias, diarreas, exante-
mas, 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 indivi-
duos inmunosuprimidos hace más difícil establecer la etiología
CAPÍTULO 11
Contenido
Et~pas_J~ la multipJ~~_ón ~~~~------ ------------------------------------------1Q~
Mecanismos de acción de los antivirales 105
Adsorción: anticuerpos naturales, palivizumab 105
Penetración y denudamiento: amantadina- rimantadina, pleconaril,
inhibidores de la fusión 106
Síntesis de macromoléculas 106
ADN: aciclovir y ganciclovir 106
ARN Antirretrovirales análogos de nucleósidos: zidovudina y otros 109
Antirretrovirales nucleotídicos: tenofovir 11 O
Antirretrovirales no análogos de nucleósidos 11 O
Antirretrovirales inhibidores de la integrasa 11 O
Ribavirina 11 O
Análogos de pirofosfato 11 O
Proteínas: interferón e inhibidores de proteasas 11 O
Liberación viral 111
------~~~_e-~~~-~--~~-~0_~-----------------------------------------------------------------------!2]_
en base a características clínicas. Sin embargo, el avance bio-
tecnológico 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 ino-
cuidad 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 tratamien-
to, 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 esta-
do inmur:Jitario, que puede ser difícil de medir cuantitativamen-
te. 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](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-91-320.jpg)
![damente el 15% de las consultas ambulatorias por diarrea, el
30% de las consultas de urgencia y el 40% de las hospitaliza-
ciones. 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 desapa-
rece 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 epi-
demiológico.
La caracterización antigénica del virus, dirigida especial-
mente a la identificación de las proteínas que podrían inducir
inmunidad protectora, ha sido extensamente estudiada a tra-
vés de técnicas de neutralización viral y mediante el uso de
anticuerpos monoclonales dirigidos contra epítopes especí-
ficos. 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 rela-
cionado 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 su-
giere 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 com-
binaciones 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 reinfec-
ciones. 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, inde-
pendientemente del serotipo viral involucrado.
La infección natural produce un aumento de los anti-
cuerpos 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 con-
tra 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
C APÍTULO 13 - VIRUS Y DIARREAS
contra el tipo VP7 y VP4 del virus infectante y en menor me-
dida contra VP7 y VP4 diferentes. Las infecciones repetidas
"amplían" esta respuesta a otros serotipos. Esta mayor o me-
nor 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 sintomá-
tica por rotavirus probablemente a través de lgA y otros me-
canismos 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 "antitoxi-
na", que podrían ser protectores al momento de·una reinfec-
ción. 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 in-
munidad protectora.
La interacción virus-hospedero es compleja: y el resultado
final -ausencia de infección, infección asintomática o sinto-
mática leve, moderada o severa- dependerá de la combina-
ción 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 pe-
netración 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 dife-
rentes localidades del mundo se reportó una amplia variedad
de virus de tamaño y de aspecto similar al microscopio elec-
trónico, 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 cali-
civirus 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](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-127-320.jpg)
![Figura 14·6. Replicación
del virus hepatitisB.
endocitosis
ADNccc
transcripción
~------------~AAÁ-------'AAÁ
----------'AAÁ
_NV
(Th) y citotóxicos, a diferencia de lo que ocurre en aquellos
pacientes con infección crónica. Esto último explica la alta fre-
cuencia 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 pre-
sentan una infección crónica y están en riesgo de desarrollar
una enfermedad hepática grave, como cirrosis y hepatocarci-
noma (CHC). Alrededor de un tercio de los casos de cirrosis y
la mitad de los CHC en el mundo, son atribuibles a una infec-
ción 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 millo-
nes 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 san-
gre 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
ARNm
Citoplasma
proteínas envoltura
cadena L(-)
CAPÍTULO 14 - V IRUS HEPATITIS
secreción
i síntesis
cadena S(+)
~
l
síntesis
cadena S(+)
o
l
transcripción
reversa
]_----~~- Q
ARN pregenómico
encapsidación
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 man-
tienen 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 contami-
nada, lo que en la práctica se traduce en que todas aquellas
personas con HBsAg positivo son una fuente de contagio po-
tencial. El virus puede detectarse en otros fluidos corporales,
tales como las secreciones vaginales, el semen y la leche ma-
terna principalmente, y en menor grado en el sudor, lágrimas,
orina y saliva. Por lo tanto, cualquier fluido corporal contamina-
do con sangre, puede ser una potencial fuente de transmisión,
especialmente cuando la carga viral es alta.
Las vías de transmisión son básicamente la sexual, verti-
cal/perinatal y parenteral, y la frecuencia de cada una de ellas
depende de la endemicidad de cada región. La principal vía
de transmisión -responsable del 75% de los infectados en
el mundo- en los países con alta endemia es la infección
transplacentaria (transmisión vertical) y/o perinatal desde
una mujer embarazada hacia el recién nacido. Esta infección
se produce en el 90% de los casos cuando la madre tiene una
155](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-140-320.jpg)
![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 proteí-
nas principalmente involucradas en la replicación del genoma
viral. Finalmente, los genes gama (y) "tardíos", que representan
aproximadamente el 50%·del genoma, codifican proteínas es-
tructurales 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 nucleo-
cápsula con manto sale del núcleo y se trasloca al citoplasma.
Allí se libera de su ·cubierta, se rodea de más proteínas del te-
gumento 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 citoplas-
mática, o bien, por lisis por la muerte celular (Figura 17-4).
En el ciclo de latencia el virus persiste en el núcleo co-
mo un episoma (no integrado) en el núcleo de la célula; los
episomas son ADN circulares que se replican independiente-
mente 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 repli-
cación viral.
Las subfamilias de herpesvirus tienen distintos sitios de la-
tencia. Los virus Alfaherpesvirinae (HSV-1 y -2, VZV) lo hacen
en las neuronas de ganglios sensitivos, mientras que los Beta-
herpesvirinae (CMV, HHV-6 y -7) en células linfoides, riñones,
glándulas salivares y endotelio vascular, y los virus Gama-
herpesvirinae (EBV, HHV-8) establecen latencia en linfocitos
To B.
C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES
PATOGENIA
La patología que producen en el ser humano corresponde al
modelo de infección persistente latente. La mayoría se presen-
ta como infecciones subclínicas que se adquieren en la niñez o
juventud; sin embargo, como los virus quedan latentes en dis-
tintos sitios, pueden reactivarse en forma sintomática o sub-
clínica, 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 quimiotera-
pia, 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, et-
cétera.
La variedad de síndromes asociados a herpesvirus es am-
plia, por lo que en el presente libro se han presentado en varios
capítulos. Así, el virus herpes simplex 1 puede producir lesio-
nes 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 mo-
nonucleosis infecciosa, puede asociarse a tumores malignos.
El CMV pasa habitualmente desapercibido en la infancia, pero
puede provocar cuadros febriles prolongados y diversa pato-
logía 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 sen-
cillo 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-
r-·-----------------------------
[____c_e_n_es_a___~)• • i Prote::p::atas .,____.,...(, --:- -G-en: ¡-- - ]
/ ' /
Proteínas tardías F----...._: Morfogénesis ymaduración viral
en el núcleo
Figura 17-3.Ciclo replicativo del CMV: expresión de genes y sus fu nciones en la infección productiva.
215](https://image.slidesharecdn.com/virologaclnica-160308120209/85/Virologia-Clinica-200-320.jpg)
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- 2. VIROLOGÍA CLÍNICA Luis FidelAvendaño 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 --iiii'-= ------MEDITERRANEO SANTIAGO • IJUENOS AIRES
- 3. Inscripción en elRegistro 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: MaPilar 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: salvador@tooldiseno.cl Diseño y diagramación: Alejandro Olivera Impreso en Chile por: Salesianos Impresores S.A.
- 4. Katia Abarca Villaseca ProfesoraAsociada. 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 AUTORES 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
- 5. Miguel L. O'RyanGallardo 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 GMalbrán" 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
- 6. PRóLOGO PARTE 1 PARTE 11 Generalidades Capítulo1 Visión histórica de la virología Capítulo 2 Capítulo 3 Capítulo 4 Capítulo 5 Capítulo 6 Capítulo 7 Capítulo 8 Estructura y clasificación de los virus. Eugenio Spencer Replicación viral. Jonás Chnaiderman Patogenia viral. Luis Fidel Avendaño, Aldo Gaggero Mecanismos de defensa antiviral. Vivian Luchsinger Virus y cáncer. José Manuel Ojeda Los virus y la comunidad. Luis Fidel Avendaño, Catterina Ferreccio Diagnóstico viral. Maree/a Ferrés Capítulo 9 Control de infecciones virales. Luis Fidel Avendaño Capítulo 1O Vacunas virales. Katia Abarca Capítulo 11 Antivirales. Luis Fidel Avendaño Bibliografía 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 Capítulo 13 Virus y diarreas. Miguel L. O'Ryan Rotavirus Calicivirus humanos: norovirus y sapovirus Astrovirus Adenovirus entéricos Vacuna antirrotavirus 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 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 yotro~·virus. María José Martínez Virus papiloma humano. María José Martínez Virus herpes huma~os. María José Martínez ÍNDICE 9 15 19 29 38 48 59 66 77 90 96 103 11 3 11 7 137 148 170
- 7. PARTE 111 ÍNDICE DE MATERIAS Capítulo16 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 213 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 ~ - --- - Capítulo 18 Retrovirus. Luis Fidel Avendaño 241 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 Capítulo 19 Virus transmitidos por artrópodos (arbovirus). Cecilia Perret 257 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 Capítulo 20 Zoonosis. Luis Fidel Avendaño 270 Bibliografía Rabia.Aleida Nina Hantavirus. Maree/a Ferrés, Pablo A Vial Arenavirus. Víctor Romanowski Filovirus.José Cofré Virus que representan problemas especiales 287 Capítulo 21 Virus en inmunocomprometidos. Maree/a Ferrés, Ricardo Rabag/iati 299 Capítulo 22 Virus y embarazo. Cecilia Perret 305 Rubéola Citomegalovirus (CMV) Herpes simplex Hepatitis B Parvovirus 819 Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) Varicela zóster Capítulo 23 Virus emergentes yreemergentes. Luis Fidel Avendaño Capítulo 24 Infecciones virales de transmisión sexual. María José Martínez Capítulo 25 Virus en viajeros. Cecilia Perret Bibliografía 319 323 327 330 332
- 8. PRÓLOGO La edición deeste 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. 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 compren- sible, 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 Amé- rica 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 tra- bajar en equipo para potenciar los conocimientos y esfuerzos, pues ello beneficia directamente a nuestros alumnos y a los enfermos. los EDITORES 9
- 9. A mis padresintelectuales, 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
- 10.
- 11. Visión histórica dela virología Los virus son agentes submicroscópicos, parásitos intrace- lulares estrictos, capaces de invadir al hombre, animales, plantas e incluso bacterias y hongos. Sus efectos en el ser hu- mano se conocen desde la antigüedad, particularmente porque son agentes transmisibles que han ocasionado grandes epide- mias y pandemias. Así, el primer aspecto que realza la impor- tancia de los virus en medicina humana es su patogenicidad, es decir, su capacidad de producir enfermedades. 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 mortan- dad y dejaba secuelas en la piel de los sobrevivientes (Jenner, 1798). Posteriormente, en 1885, Pasteur pasó el virus de la ra- bia 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 CAPÍTULO 1 amarilla; en 1935 se obtuvo una vacuna contra él. En 1937 se creó la primera vacuna inactivada contra la influenza y en la dé- cada 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 patóge- nos 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 con- trol 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 de- sarrollo de la biología molecular. Así lo comprueba el otorga- miento 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 Wendell Stanley:aislamiento, purificación ycristalización delvirus del mosaico deltabaco;Tabamovirus 1951 MaxThelier:desarrollo de lavacuna de lafiebreamarilla (Fiaviviridae) 1954 JohnF.Enders, Thomas Weller yFrederick Robbins:crecimiento ycultivo de viruspolio (Picornaviridae) 1958 JoshuaLederberg: transformación por bacteriófagos 1965 FrancoisJacob,AndréLwoff yJacques Monod:descripcióndeoperones ybacteriófagos 1966 FrancisPeytonRous: descubrimiento de virustumorales (Retroviridae) 1969 Max Delbruck, Alfred Hershey ySalvadorLuria: mecanismode infección encélulas(bacteriófagos) 1975 David Baltimore, Howard Teminy Renato Dulbecco: descubrimiento de lainteracción entre los virus tumoralesyel genomacelular (Retroviridae) 1976 D.Carleton Gajdusek y Baruch Blumberg:descubrimiento de los priones ydelos Hepadnaviridae,respectivamente 1978 Daniel Nathans: uso de enzimas de restricción enel estudio de la genética delvirusSV-40 (Poliomaviridae) 1980 Paul Berg:recombinación de ácidos nucleicos einserción de genes (Poliomaviridae) 1982 Aarcin Klug:determinación de la estructura decomplejos de ácidos nucleicos yproteínas por cristalografíay microcoscopiaelectrónica (Tobamovirus • yTymmovirus) 1988 George HitchingyGertrudeElion:principios del desarrollo de antivirales (aciclovir) 1989 Michael Bishop y HaroldVarmus: descubrimientodel origencelulardelos oncogenes(Retroviridae) 1993 Phill SharpyRichardsRoberts: descubrimiento deladiscontinuidad de los genes(splicing) (Adenoviridae) 1996 RolfZinkernagelyPeter Doherty:descubrimiento de laformade presentaciónde los antígenos virales alos sistemas mayoresdehistocompatibilidad 1999 StanleyPrusiener: caracterizaciónde los priones 15
- 12. 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 ani- males y a partir de la década de 1950, en cultivos celulares in vitro. Posteriormente, gracias al avance de la biología molecu- lar 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 epidemiológi- cos de los diversos virus. No cabe duda de que los grandes avances en virología médica se han debido al mejor conoci- miento de la estructura y patogenia viral, al desarrollo de téc- nicas 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 huma- nidad (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, he- patitis, 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 nume- rosos 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, 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 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 in- tensivos son sin duda las especialidades que más utilizan los recursos diagnósticos y terapéuticos asociados a las infeccio- nes virales. Estas disciplinas enfrentan una creciente población de inmunosuprimidos, cuyo manejo representa un desafío mu- chas veces exitoso. De la misma manera, los enfermos graves que requieren cuidados intensivos en unidades especiales tie- nen 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 mu- chos lugares. Se han desarrollado dos armas para enfrentar con optimis- mo 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 vi- rales tales como VIH, herpes simplex, varicela-zóster, CMV e influenza, entre otras. Sin duda, el desarrollo de vacunas ha disminuido la mor- bilidad y mortalidad por muchas infecciones virales y se han constituido en indicaciones obligadas en todo el mundo (polio- mielitis, 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 atrave- sar los filtros diseñados para retener bacterias, y por que care- cen 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 proteí- nas diferentes repetidas y no se multiplican por división binaria, sino por ensamblaje de sus componentes (Figura 1-2). 1892: Dimitri lvanowsky 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 virus de la fiebre amarilla 1908: Ellerman y Bang descubren virus en leucemias de pollos 1911 : P. Rous descubre virus en tumores sólidos en pollos 1937: MaxTheiler: crece virus de fiebre amarilla en ratón 1966: Moscú: se establece el Comité Internacional Nomenclatura Virus --·16
- 13. 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 celular: Enders (1949): poliovirus; (1950-60) muchos otros virus • Dulbecco (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 • Sarcoma de Rous(1911); tumores en mamíferos; tumores en humanos.Oncogenes y proteinquinasas Bioquímica y biología molecular • Cristalización del virusdel mosaico del tabaco (1935); viruspolio (1955); (1970-80) proteínas • Centrifugación en gradiente (1960) y electroforesis en geles: estructura y funciones 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 célulashasta técnicas diagnósticas Inmunología: humoral y celular • Hemaglutinación (Hirst, 1940) • Desarrollo de monoclonales (1990) • Cultivo y clonamiento de linfocitos Hepatitis B 1,1 M Malaria o paludismo 2,1 M Tuberculosis 3,1 M VIH/SIDA >1M Sarampión >1M Tétanos neonatal 0,5 M Coqueluche 0,35 M Parasitosis intestinales 0,165 M Infecciones respiratorias agudas4,4M Diarreas 3,1 M Figura 1-1. Diez principales causas de muerte por infecciones en el mundo (M= millonesdemuertes). 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 identifi- cado restos de retrovirus, sugieren que ciertos virus se han convertido en mecanismos biológicos de transmisión de infor- 17
- 14. VIROLOG[A ClÍNICA ]~ cf@ * Vi roides priones YCélulas Células Bacteria Poxvirus Virus Proteínas Pequeñas Átomos vegetales animales ,----,1 ribosomas moléculas ¡----J ¡----J r------1 n 11111 1 1 1 111111 11 1 111111 11 1 111111111 111111 11 1 1111111 11 111111 11 1 1111111 1 1 Metros 10-2 (lcm) 10-3 (lmm) Microscopio de luz 10-4 10-5 10-.; (lpm) Microscopio electrónico 10-7 10-,11 10-9 10-10 (lnm) (lÁ) Rayos X Resonancia nuclear Figura 1-2. Tamaño comparativo de los virus en relación aotros seres vivos, sus componentes estructurales yla 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.
- 15. CAPÍTULO 2 Estructura yclasificaciónde los virus Eugenio Spencer Los virus son microorganismos parásitos intracelulares obligatorios que usan la maquinaria metabólica de la cé- lula para reproducirse. A diferencia del resto de los microorga- nismos, 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 des- tinada 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 fí- sicos, pero que no son necesariamente infectivas. 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 cubier- ta 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 parcial- mente estas características, como los viroides, que sólo tie- nen 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- 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 - - - - - · 19 20 22 22 22 23 24 nos tipos celulares -rango de huésped-, debido a que entre el virus y la célula hospedera debe existir un reconocimien- to específico. Las moléculas o conjunto de moléculas de la célula a las cuales el virus es capaz de unirse se denominan receptores virales. En realidad, la célula no dispone de molé- culas 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 agregar- se 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 funda- mental conocer su estructura general y las características del material genético, porque estas propiedades son las que de- terminan 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 de- nominada 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 cápsi- de se organiza de manera tal que requiere de la repetición alrededor del ácido nucleico de pocas moléculas de pro- teínas distintas o iguales, organizadas en los denomina- 19
- 16. V IROLOGÍA CLÍNICA doscapsómeros. 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 re- quieren 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 ge- neral (Ej.: poxvirus). Muchos virus tienen además una bicapa lipídica, denomi- nada 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 lipopro- teica. 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 exte- rior cumplen funciones relacionadas con la capacidad infectiva del virus y generalmente corresponden a antígenos de neutra- lización. La envoltura le confiere características especiales al virus y define la forma en que penetra en la célula. La envoltura ha- ce 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- A. B. 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 es- pacio diversas enzimas relacionadas con la transcripción o re- plicación del genoma que facilitan la infectividad viral; tal vez el ejemplo más relevante es el virus herpes, que tiene un ver- dadero 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 determi- nado 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 regu- lares le otorga al cuerpo un eje de simetría rotacional de tres caras. Además, el icosaedro posee doce vértices donde coin- ciden cinco caras triangulares, lo que genera un eje de simetría rotacional de cinco. Entonces, en treinta lugares del icosae- dro 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 detec- table 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 Figura 2-1.A Esquemadel virusdel mosaico del tabaco, virus helicoidal sin manto. B. Esquema de la estructuraymicrofotografía electrónica de un picornavirus, un virusicosaédrico desnudo. 2caras 3caras 5caras Figura 2-2.Tipos de simetríaque se encuentran en un icosaedro. --20
- 17. Replicación viral Jonás Chnaiderman Parapoder existir como especies portadoras de informa- ción, los virus, al igual que cualquier microorganismo, de- ben 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. 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 di- dácticos, 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 proge- nie descendiente. Sin embargo, esta descripción del proceso se ve dificultada por la heterogeneidad estructural de las diver- sas familias virales, por lo que en cada etapa que se describirá Tabla 3-1. Etapas de la replicación viral Etapa Hechos más destacables Contenido Etapas de la replicación Adsorción Penetración Síntesis de macromoléculas Ensamblaje Liberación Variación genética viral CAPÍTULO 3 29 29 31 33 35 35 36 a continuación deben cautelarse las particularidades propias de algunos virus. Por otro lado, la maquinaria celular que utiliza el virus pro- voca necesariamente consecuencias en la homeostasis celular que pueden proyectarse a nivel tisular u orgánico; esas con- secuencias 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 super- ponen, 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 Adsorción Depende de relación específica ligando viral/receptor celular; es determinante del tropismo por especies y tejidos Penetración Síntesis de macromoléculas Ensamblaje Liberación Por fusión o endocitosis, dependiendo del tipo de virus a) Síntesisde ARNm b) Síntesisde proteínas estructurales y no estructurales e) Replicación del genoma d) Modificacionespostraduccionalesde algunas proteínas Los componentes sintetizados se acoplan, conformando la progenie Salida de losnuevos viriones por lisiscelular o yemación 29
- 18. VIROLOGÍA CLÍNICA e ,'.... /....,'... ,'... ,'... ~ / '...' '...' '-' '....' '...' , ,'... ,'... ,- ~ '-' '-' / '..' ,'... ,'... ~ ·' ..' '..' 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 laetapa de penetración (2), se inicia la biosíntesis de macromoléculas con la transcripción (3), que permite obtener ARN mensajero viral (e); latraducción (4), por la que se fabrican las diversas proteínas virales (d) y la replicación genómica (5), en la que participan 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). Finalmente, 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 hemagluti- nina 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 an- clas estructurales (como algunas integrinas), ser sensores de moléculas (Ej.: receptores de quimioquinas) o modificar la per- meabilidad 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 pro- teínas, 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 re- quiere 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 de- limita la posibilidad de que un virus interactúe con un determi- nado tipo de célula y de tejido, puesto que si un tipo celular no expresa el receptor adecuado, el virus no podrá adsorberse
- 19. a él. Aunmás, 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 en- tre 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 macromo- lecular -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. C APITULO 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 exte- rior, 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 lími- te 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 determi- nado 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 lí- pidos 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 tegu- mento- 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 ve- sícula se aproxima a la membrana celular para vaciar su con- tenido hacia afuera de la célula; en el caso de los virus, esta "vesícula" es externa ytraspasa su contenido hacia el interior TROPISMO Predilección del virus por un tejido SUSCEPTIBILIDAD Capacidad de adsorción, determinada por la relación ligando1receptor + 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.Ambas capas lipídicas de las membranas viral y celular se fusionan en una sola superficie continua, lo que redunda en la entrada de la cápside viral al citosol (en gris). MC: Membrana citoplasmática. 31
- 20. VIROLOGÍA CLÍNICA de lacélula. Para que este proceso pueda ocurrir, es nece- sario 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 embar- go, 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 vira- les 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 evi- dencia 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 ve- sículas intracelulares. Notablemente, este proceso es mecáni- camente inverso a la fusión, pues consiste en la separación de una parte de la lámina lipídica para la formación del endoso- ma, 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 depen- de de sus interacciones y señalizaciones con el citoesqueleto; en algunos casos el virus requiere que su material genético a. b. c. MC 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 detallada- mente 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 membra- nas, el mecanismo de "penetración por fusión" se refiere úni- camente 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 disolver- se, 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 pospenetra- ción en donde los virus expondrían su genoma. Sin embargo, la exposición completa del ácido nucleico viral no es una nor- ma, 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 prose- guir a la próxima etapa. d. e. Figura 3-4.Penetración por endocitosis de virus membranosos (viropexia). La membrana citoplasmática se invagina (by e), de tal forma que termina formando una vesícula endocítica en el citoplasma (d). Posteriormente (e), la membrana viral se fusiona a la membrana del endosoma, depositando lacápside en el citosol (en gris).MC: Membrana citoplasmática. --·32
- 21. C APÍTULO 3- R EPLICACIÓN VIRAL a. b. c. d. e. MC RE Figura 3-5.Penetración de virus desnudos por endocitosis (viropexia). Una vez formado el endosoma que contiene la partícula 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 macromolé- culas: proteínas virales y ácidos nucleicos virales. Aunque los virus con manto deben incluir lípidos en su estructura, su sínte- sis no es especial, pues los mantos virales derivan directamen- te de membranas celulares. Muchos virus también tienen la capacidad de modificar el patrón de expresión tanto de ácidos nucleicos como de proteínas celulares. Transcripción viral. La primera manifestación de actividad 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 me- diante 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 po- limerasa, aunque el molde que dicha enzima debe leer para fabricar el mensaje varía dependiendo del tipo de virus. De he- cho, la mecánica de transcripción viral se ha constituido en un criterio de clasificación de los virus: la clasificación de Baltimo- re, 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 ge- nomas constituidos por ADN de doble hebra. En estos casos, el mensajero es fabricado por una ARN polimera- sa 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 po- limerasa dependiente de ADN, que transcribe el genoma vi- ral 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 mo- lécula directamente como mensajera (hebra de polaridad positiva). Para que los ribosomas puedan acceder al geno- ma viral, en estos casos es indispensable que este sea libe- rado de la cápside. • 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 complemen- taria al mensaje. Así, estos ARN son usados como moldes Tipo de genoma ADN ADN doble hebra simple hebra Procesos Transcripción Tipo·de genoma ARN doble hebra Procesos Transcripción ARN simple hebra positivo Transcripción 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 fa- brican susARN mensajeros, que depende del tipo de genoma viral. En laparte superior se especifican las dos familias cuyos genomas son ADN yen la inferior, lascuatro cuyos genomas son ARN. 33
- 22. VIROLOGIA CLINICA en elproceso de transcripción, para lo cual se requiere de una enzima ARN polimerasa dependiente de ARN. Esta en- zima 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 po- sitiva, usan una polimerasa viral para fabricar nuevos men- sajeros. . • Aunque los retrovirus tienen un genoma de ARN de polari- dad positiva, no lo usan como mensajero, sino que se va- len de una enzima transcriptasa inversa para fabricar un intermediario de ADN doble hebra que se integra al geno- ma 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 subuni- dad menor del ribosoma- hasta que se ensambla el ribosoma completo y se inicia la traducción. Gracias al estudio de la traducción viral fue posible estable- cer la factibilidad de la traducción de mensajeros independien- tes 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 vi- rus (picornavirus, retrovirus, flavivirus, etc.), se demostró que algunos mensajeros celulares pueden ser objeto de traduc- ción 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 se- ñales 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 de- be 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 con- fundirse la expresión "replicación viral", que se refiere a todo el proceso de proliferación del virus, con "replicación genómi- ca", que sólo contempla la obtención de copias del genoma viral. Esta etapa es específica y dependiente del tipo de ge- noma 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 ma- quinaria de replicación de ADN propia de la célula presente en el núcleo y por lo tanto, efectúan la clásica replicación semi- conservativa dependiente de uno (Papovaviridae) o varios orí- genes (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 com- plementaria (Figura 3-8). En los virus de ARN monocatenarios, independiente de su polaridad, la replicación siempre requiere fabricar una molécu- la complementaria al genoma -denominada antigenoma-, que después se utiliza como molde para generar nuevas copias del genoma. Ambos pasos son ejecutados por una ARN polimera- sa dependiente de ARN codificada por el virus (Figura 3-9). Finalmente, los virus de ARN bicatenario realizan una re- plicación conservativa de sus genomas: sintetizan la hebra positiva primero y después la usan como molde para la poli- merización de la hebra negativa complementaria. Tanto los virus con ARN bicatenario como los de ARN mo- nocatenarios 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 unade lashebras originalessirve de molde (e) para la síntesis de unahebra comple- mentaria nueva, por lo que al final (d) los genomasreplicados están formados por una hebraoriginal (azul oscuro) yotra nueva (azul claro). --34
- 23. CAPITULO 3 -R EPLICACIÓN VIRAL a. b. c. d. e. Figura 3·8. Replicación conservativa de un genoma viral de tipo ADN. En un primer momento, una de las hebras originales (b) se utiliza para sintetizar una hebra complementaria (e, en azul claro).Después, esa primera hebra se usa como molde (d) para sintetizar lasegunda hebra del nuevo genoma. El producto es un nuevo genoma compuesto de dos hebras nuevas (e, en azul claro). como el de los retrovirus, cuya replicación implica la fabrica- ción de un intermediario de ADN a partir de ARN (Capítulo 18: Retrovírus). 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 estructura- les 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 cápsi- des 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. 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 pro- teínas que no se integran a la estructura final, pero que son cofactores de ensamblaje. Además, en otros casos se ha de- mostrado 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 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- a. b. c. d. 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 recluta- miento" 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 determi- nada o depende de una secuencia específica. 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 partí- culas 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. 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 nucleocáp- side 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): Producto de este proceso, llamado yemación, sale una partícula viral que porta las proteínas de superficie y la nucleo- e. "-...,, .... ~ ' "-......, ....... ....... ..........1 .... 1 ....,,,................................... ' , >~ .... ..' .... 1 1 1 1 , 1 .... .... .... e e .,."".,.*"".,.*' .,.,..,..,. ,""' t._ t._ e ~ .. t .... t .. .... e e e e e et .. .... 1 .... 1 ..... ............................................., .., ......... ............ ' .... 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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 paraobtener nuevas copias de genoma (e). · 35
- 24. V IROLOG[A CLfNICA cápsideviral. 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 proce- so de replicación. De esta forma, muchos virus con manto no destruyen ásu 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 protea- sa 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 (endo- somas), 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. MC 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 respon- sables 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 recombi- nación 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, observa- do 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. Flgural-10. Yemación y maduración de virus con manto.Lanucleocápsidese desplaza enel citosol (a, engris) hacia lamembranacitoplasmática, induciendo sudefor- mación (by e) hasta emerger haciael exterior celular (d). Unavez fuera, la partícula puede sufrir un proceso de maduración (e).MC: Membrana citoplasmática. --36
- 25. C APÍTULO 3- REPLICACIÓN VIRAL HECHOS DESTACADOS • Los virus son parásitos intracelulares estrictos y usan la maquinaria metabólica de la célula para re- plicarse. • 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 pla- zos 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 par- tículas, 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 co- rrección 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 con- tribuir a la diversidad genética. 37
- 26. CAPÍTULO 4 Patogenia viral LuisFidel Avendaño - Aldo Gaggero Contenido Patogenia a nivel celular 39 Efectos citopáticos 39 Mecanismos de lesión celular 41 Patogenia a nivel del individuo 41 E1término 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. Algu- nos 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 ori- gen de la infección, la entrada del virus al hospedero, la replica- ción 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 me- canismos 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. En la patogenia de una virosis intervienen tres grupos de factores que interactúan entre sí y que son múltiples y cam- biantes (Tabla 4-1). Tabla 4-1 .Biodiversidad de factores patogénicos de infecciones virales Virus 2.000 millonesaños Silvestre Serotipos Genotipos Cepas Vacunas 1nactivadas· Atenuadas Bioingeniería --·38 Ambiente 4.600 millonesaños Geografía Clima:frío, lluvias, etc. Contaminación aérea Urbano-rural Hospital - comunidad Sala cuna- jardín infantil Hogar- colegio Etapas de la infección viral 41 Modelos de infecciones virales 44 Dependientes del virus. Son aquellos inherentes a la biolo- gía del virus. La relación del ligando viral con el receptor celular determina el tropismo del virus por especies y tejidos. En efec- to, sólo ciertos tipos de virus son capaces de afectar a una especie hospedera, en la que incluso pueden inducir una en- fermedad 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 asin- tomáticos 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 Hospedero 6 - 8 millones años Humano Edad Enfermedades previas 1nmunocompetencia Vacunaciones Educación, hábitos Actividad Animal Doméstico Silvestres
- 27. versus clínicas (leves,graves, letales) lo que define su grado de virulencia. La circulación de cepas virales atenuadas natu- rales 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, airea- ción y otras pueden influir en la viabilidad del virus y afectar su capacidad infectiva. La existencia de virosis de invierno (res- piratorias) y otras de verano (entéricas) ilustra este concepto. Igualmente, las condiciones climáticas y geográficas determi- nan 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,estabili- dad y forma de propagación de los virus (respiratorios, hanta- virus, 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 es- pecie, 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 condicio- nes de vida, y otros factores también variables, influyen el ries- go de infectarse. Podrían mencionarse muchos otros aspectos, que repre- sentan una sumatoria de factores de diverso tipo, como la ac- tividad 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 re- cuperación o a la muerte, con sus estados intermedios • Infección persistente, ya sea de tipo latente, crónica o lenta • Infección transformante, que origina un tumor benigno o maligno PATOGENIA A NIVEL CELULAR La interacción entre un virus y su hospedero en muchas oca- siones 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 nuclei- co 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 CAPITULO 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 permi- sivas, y las infecciones de estas células, que son usualmente productivas y citolíticas, generan progenie viral y muerte celu- lar. Las infecciones en células no permisivas producen progenies virales no infectivas, llamadas infecciones abortivas. En infec- ciones persistentes y en algunas transformantes, el genoma vi- ral 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 hos- pedero 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 maquina- ria sintética celular por el virus. En efecto, algunos procesos de la replicación viral -regulación transcripcional de genes virales, modificación postranscripcional de proteínas virales y otros- son similares a los usados en la expresión de genes celulares. Algunos virus tienen secuencias genómicas que durante la replicación pueden unirse a reguladores transcripcionales celu- lares (Ej.: NF-k~. Sp1, y otros) y junto con proteínas virales re- guladoras, 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 involu- crados 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 infec- ciones 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. Efectos citopáticos Las diversas alteraciones que los virus indücen al infectar las células, denominadas efecto citopático (ECP), que ocurren tan- to 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, re- dondeamiento y picnosis, etc.). A veces no se producen alte- raciones evidentes y deben comprobarse específicamente con otras técnicas (Ej.: inmunodiagnóstico). Los principales efectos citopáticos inducidos por virus son los que se mencionan a continuación. Cambios morfológicos. Durante el ciclo replicativo, los virus utilizan diversas estructuras del citoesqueleto, como microtú- bulos y motores moleculares proteicos (dineína, kinesina}, para 39 _ __
- 28. V IROLOGIA CLINICA movilizarsedentro de la célula. Algunas proteínas virales y ce- lulares 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 in- fluenza. Lisis o muerte celular. La destrucción celular se debe fun- damentalmente 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 ca- sos, 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 pa- ra formar poliribosomas y sólo se produce la asociación del ARNm viral, lo que conduce a la degradación del ARNm celu- lar. Durante la fase tardía del ciclo replicativo de algunos virus (adenovirus y virus polio), la acumulación de grandes cantida- des 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). a. .d. e. Expresión de proteínas y antígenos. Durante la infección viral, en la célula aparecen y desaparecen proteínas tanto ce- lulares 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 de- tectar proteínas superficiales o internas propias del proceso de replicación mediante anticuerpos específicos, considerando que son antígenos virales. Muchas técnicas de inmunodiag- nóstico (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 membra- na citoplasmática. Fusión celular. En la mayoría de los casos, la entrada de vi- rus 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 pro- piedad 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 c. f. Figura 4.1 . Efectos citopáticos observables al microscopio de luz.a. Efecto de adenovirus en cultivo celular HEp-2, en que el redondeamiento y la lisis de las células da un aspecto de "tejidos a palillo". 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 multinucleada con inclusiones intranucleares en infección por herpes simplex (400 x). e. Coilocitos, que corresponden acélulas del epitelio del cuello uterino con un gran halo perinuclear yaveces binucleación.f Efecto citopático por CMV demostrado por inmunofluorescencia. --·40
- 29. células infectadas, permitela formación de sincicios o polica- riocitos (poli= muchos, karyon =núcleos), que corresponden a una gran masa citoplasmática que contiene muchos núcleos producidos por la fusión entre células infectadas con adyacen- tes 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 am- bos compartimentos (virus sarampión). En muchas infecciones virales, los cuerpos de inclusión corresponden al sitio de mul- tiplicación 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 histopa- tológico, en célulasexfoliadas y en cortes de tejido. Alteraciones cromosómicas. La infección de algunos tipos virales como el virus herpes simplex, puede provocar cam- bios nucleares que conducen a la ruptura, fragmentación, re- ordenamiento y/o alteración del número de cromosomas. Sin embargo, en otros casos las alteraciones nucleares o cromo- sómicas 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 via- ble, 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, responsa- bles de las verrugas, las cuales corresponden a procesos hi- perplásicos. 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, po- lioma, 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 órga- nos, 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. CAPÍTULO 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. Es- te 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 per- mite que·la célula se autodegrade para que el organismo elimi- ne 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 ce- lular, o intrínseca, mediante la liberación de factores mitocon- driales 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 croma- tina, ondulaciones de la superficie celular, contracción de la célula y finalmente fragmentación de ésta en cuerpos apoptó- ticos, que en la etapa de eliminación son reconocidos y fago- citados por macrófagos. En las infecciones virales, la apoptosis podría ser usada como un mecanismo de defensa de la célula contra el virus, de ma- nera 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 afec- tan al hombre, tanto en los casos clínicos como subclínicos, son generalmente seres humanos. No se acepta el concep- to 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 diver- sos 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 sus- ceptibles. Esto explica la dificultad para controlar la difusión de las virosis respiratorias. Las infecciones virales a partir de animales son comparati- vamente poco frecuentes (Ej.: rabia, arbovirus). 41
- 30. V iROLOGfA CLfNICA A. B. Apoptosisactivada por vía intrínseca o extrínseca Contracción de la célula Condensación de la cromatina ··08. ~ 1 o • . ~ . ' · ~ . 0-· 0 ,"- Apoptosis J Colapso J nuclear Lisis de los cuerpos apoptóticos Célula normal o . • 'o . (;) G(S) CD ~ G) Formación de cuerpos apoptóticos Apoptosis se inicia Macrófagos Figura 4-2. Mecanismos de apoptosis celular. A. Diversos factores pueden desencadenar la apoptosis, estimulando por vías extrínsecas o intrínsecas la cascada de caspasas que determinan los cambios bioquímicos ymorfológicos específicos. B. La célulava experimentando cambios morfológicos yfinalmente 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 ambien- tales adversas. Mecanismos de contagio. Se clasifican en directos o indi- rectos 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 re- presentadas 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 par- to o por la lactancia. Tabla 4-2.Etapas de la patogenia en infecciones virales y hechos destacables de cada una de ellas Tipo de virus -----------------------Fuente Vía de transmisión Vertical Horizontal directa indirecta Puerta de er<trada Incubación Diseminación Órganos blanco Excreción viral --42 Resistencia alambiente, virulencia, variabilidad Humana, animal 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. Respiratoria, digestiva, sexual, piel, placenta, parenteral De horas a años Local, hematógena, linfática, neural Aparatos respiratorio, digestivo, genital; sistema nervioso, piel, feto, otros Secreciones respiratorias, digestivas, genitales; piel
- 31. Las virosis quese contagian sin contacto físico lo hacen a través de las secreciones eliminadas por los individuos in- fectados, cuyo ejemplo más ilustrativo es el aerosol de par- tículas 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 inter- mediaria 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 es- tructuralmente condicionados para permanecer viables en el medio ambiente (Ej.: virus desnudos como enterovirus, rota- virus). 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 re- sisten 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 ve- hículo que transporta virus contenidos en gotas menores de 5 ~m. que conforman aerosoles y pueden transmitirse a distan- cia, incluso a través del aire acondicionado. Igualmente, debe clasificarse como "por vehículos" a la "transmisión parenteral" que ocurre con productos biológicos (sangre transfundida y ór- ganos 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 transplacenta- ria. Sin embargo, como ellas también representan barreras de- fensivas contra las infecciones, algunas deben estar alteradas Puerta de entrada Mecanismo de contagio Piel alterada Contacto directo Piel sana Mordedura animal Piel sana Picadura insectos Piel sana Agujas contaminadas Mucosa respiratoria Aerosol yfómites en ambiente Mucosa digestiva Fecal-oral Mucosa conjuntiva! Contacto directo aéreo Mucosa genital Contacto directo Placenta Transmisión vertical CAPITULO 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 (res- piratoria, conjuntivas), mientras que otras requieren de lesiones que favorezcan la penetración viral (sexuales) (Capítulo 5: Me- canismos de defensa antivira~. El mecanismo parenteral es una vía artificial que implica transmisión através 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 definito- rio 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 linfáti- ca 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 gene- ralizado), lo que debe tenerse en cuenta dada la creciente po- blación de individuos inmunosuprimidos. Algunas infecciones se diseminan desde la puerta de en- trada 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 regiona- les), paso a la sangre (viremia primaria) para llegar al sistema reticuloendotelial (hígado, bazo, médula ósea), donde se mul- tiplica 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). Ejemplos de virus Herpes simplex, verruga Rabia Dengue, fiebre amarilla HBV, HCV, VIH Influenza, rinovirus, VRS Rotavirus, enterovirus Adenovirus, HSV VIH, HBV, papiloma CMV, rubéola, HBV Vfa parenteral Inyecciones, transfusiones,cirugías, trasplantes VIH, HBV, HCV, CMV 43
- 32. VIROLOGÍA CLfNICA Las diseminaciónpuede ser local (infecciones respiratorias, diarreas, verrugas, herpes simple), sistémica (enfermedades exantemáticas, hepatitis, encefalitis), neural (rabia, herpes sim- ple, 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 tam- bién puede clasificarse en prenatal, natal y posnatal. Órganos blanco. La infección puede alcanzar los órganos blanco que tienen receptores para los virus, con lo que se origi- nan las manifestaciones típicas de la enfermedad. Aunque las manifestaciones habituales han servido para clasificar a los vi- rus 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 enterovi- rus 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 po- tencial de agentes causales de cada entidad mórbida. El tropismo de los virus por ciertos tejidos es útil para clasi- ficar a los virus en neurotropos (polio), dermatotropos (saram- pión), 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 Períodos clínicos Contagio 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 frecuen- temente 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 bioló- gicas (Capítulo 2: Estructura y clasificación de los virus). Excreción viral. Las vías de excreción de los virus son en general semejantes a las puertas naturales de entrada: respira- toria, digestiva, genital y piel. La vía parenteral, si bien permite la difusión de muchos virus, no se considera una vía de excre- ción natural. Modelos de infecciones virales La interacción de los factores ya descritos determina que las infecciones virales puedan tener diferentes formas de presen- tación. 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 res- piratorias y digestivas tienen un período de incubación corto, estimulan preferentemente, pero no exclusivamente, la inmu- nidad 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, co- mo sarampión, rubéola, hepatitis y otras, tienen un período de incubación largo y al multiplicarse en varios sitios estimulan la Fases patogénicas Multiplicación viral en puerta de entrada (epitelio y linfátios locales) - +Incubación sin ( Viremia primaria )síntomas l ' l Multiplicación viral en sistema reticuloendotelial (bazo, nódulos linfáticos, etc.) +Pródromo: síntomas J Viremia secundaria )generales l ~Estado:. J )síntomas Multiplicación de órganos blanco específicos l Figura 4-3. Patogenia de una infección vírica sistémica. Las fases clínicas se correlacionan con los hechos correspondientesa la patogenia. --44
- 33. respuesta inmune atodo nivel y, por lo tanto, confieren inmu- nidad de larga duración. Las infecciones virales pueden ser sintomáticas (clínicas) o inaparentes (subclínicas). Hay pocos ejemplos de infeccio- nes 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 principal- mente del tipo de virus involucrado. Los síntomas de una infec- ción 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, sa- rampión y viruela • Que un mismo virus produzca diferentes cuadros clínicos: los virus ECHO pueden producir fiebre, encefalitis, exante- ma y diarrea; los virus influenza A pueden ocasionar faringi- tis, laringitis, gripe, neumonitis y encefalitis • Que un cuadro clínico (síndrome) se deba a diferentes agen- tes infecciosos: una diarrea puede ser causada por rotavi- rus, 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, especialmen- te en los inmunocomprometidos, puede cambiar significativa- mente la forma de manifestación clínica de una virosis. ---,.. / B 1 CAPÍTULO 4- P ATOGENIA VIRAL Como consecuencia de la interacción de factores depen- dientes del virus, del ambiente y del hospedero, pueden pre- sentarse 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 infec- ción aguda por un determinado virus puede manifestar sínto- mas o ser subclínica, dependiendo de muchos factores, pero especialmente del tipo de virus invasor. Incluso, se ha deter- minado 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 for- mas 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 diagnós- ticas se demostró que es una infección crónica, con multipli- cación viral constante sometida al control también permanente del sistema inmune. Figura 4-4.Modelos de infecciones virales.Sobre las líneas continua ydiscontinua se representan los niveles umbrales de detección viral yde síntomas, respectivamen- te. 1. Infección aguda: (A) sintomática con mejoría; (B) sintomática con muerte; (C) subclínica. 2. Infección persistente latente: (A) con reactivaciones periódicas clínicas y subclínicas; (B) con una sola reactivación clínica. 3. 1nfección persistentecrónica: (A) con manifestaciones finales severas; (B) con reactivaciones ycurso fatal; (C) persistente lenta, fatal. 4. Transformante, comienzo asintomático yevolución lenta hacia la muerte. 45
- 34. VIROLOGÍA CLfNICA Las infeccionespersistentes se pueden clasificar didáctica- mente en: Latente. El virus permanece oculto por tiempo variable lue- go de la primoinfección, pudiendo reactivarse una o más ve- ces, 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 nervio- sos (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 per- manece en multiplicación continua aparente o inaparente, lo cual puede evidenciarse por técnicas de laboratorio. Esta repli- cación 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. Tabla 4-4. Sitios de persistencia de algunos virus 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 (leu- coencefalopatía multifocal progresiva) y en los agentes no con- vencionales denominados priones (kuru, Creutzfeldt-Jacob). Infección transformante. En este tipo de infección, el virus es capaz de infectar y permanecer en el hospedero sin nece- sariamente 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 pro- teínas 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. Virus Lugarde persistencia Herpes simplex 1y2 Varicela zóster Epstein-Barr CMV Herpes virus 6 Hepatitis B Virus papiloma Retrovirus:oncovirus Lentivirus: VIH --·46 Neuronas de ganglios sensitivosdorsales Linfocitos B Linfocitos, macrófagos Linfocitos Hepatocitos Epitelio Células somáticas ygerminales Linfocitos T, macrófagos, neuronas
- 35. C APITULO 4-P ATOGENIA VIRAL HECHOS DESTACADOS • En la patogenia de las infecciones virales debe considerarse siempre la interacción de factores va- riables dependientes del virus, del ambiente y del hospedero, concepto igualmente válido en rela- ción 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 in- teracción del ligando viral con el receptor del hospedero. • Las diversas manifestaciones de la infección viral a nivel celular -alteración morfológica, lisis, apa- rición 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 efec- to 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 origi- nar 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 contac- to directo. • La piel y las mucosas respiratoria, digestiva y genital representan las principales puertas de entra- das 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, presen- cia de secuelas o muerte: agudas, persistentes en las formas latentes, crónicas y lentas, y trans- formantes. 47 _ __
- 36. CAPÍTULO 5 Mecanismos dedefensa antiviral Vivian Luchsinger Contenido Respuesta inmune innata Respuesta inmune adquirida Respuesta inmune adquirida humoral Respuesta inmune adquirida celular interacción entre respuesta inmune innata y adaptativa 48 52 52 54 55 Evasión de la respuesta inmune 56 -------·-···--·--··-···--··-------------------------..·--·-------------·--·-··-------···--------------------------···--·----···-----·--···-··-·----57 Autoinmunidad Todos los organismos vivos.s~ ~efienden de las infec~io nes mediante procesos b1olog1cos que en su conjun- to conforman la respuesta inmune (RI), capaz de detectar virus, bacterias, hongos y parásitos, de reconocerlos como ajenos, e idealmente, de eliminarlos. Algunos de estos agen- tes han desarrollado mecanismos para evadir esta respuesta defensiva; frente a otros, el sistema inmune puede no respon- der, 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. 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 pun- to 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 me- canismos 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 funcio- namiento de las vacunas. RESPUESTA INMUNE INNATA Es una respuesta rápida, pues sus componentes están prefor- mados 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 in- greso 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 en- trada 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, inyeccio- nes, 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 ba- rreras epiteliales de bacterias, plantas y animales vertebrados e invertebrados. Muchas de ellas se expresan en forma cons- titutiva 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 interfi- riendo 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&célu- las dendríticas (CD) y las células asesinas naturales (natural
- 37. killers, NK). Losneutrófilos, que conforman la mayor propor- ción de los polimorfonucleares circulantes, fagocitan a los agentes extracelulares, los atrapan en vesículas intracelulares unidas a la membrana (fagosomas) y los degradan median- te 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 ce- badas 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 si- milar 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 ci- totoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos (ADCC) a través de su receptor CD16, que se une a los anti- Receptor inhibidor CAPÍTULO 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). Tam- bién 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 in- mune 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 res- puesta 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 o- -q q, Producción de citoquinas Activación del receptor por un ligando ' Liberación de gránulos (citotoxicidad) Figura 5·1 .Mecanismo de acción de las células NK. Cuando la señal inhibitoria está ausente, la célula NK se activa liberando citoquinas y destruyendo la célula infectada. Tabla S-1 .Resumen de algunas citoquinas y sus funciones i Citoquina IL -1 a y~ IL-2 IL-3 . IL-4 IL-5 IL-8 IL-10 IL-12 IL-13 IL-15. IFN-a IFN- ~ IFN-y TNF Actividad Inflamación; pirexia Activación LT;estimula función de células NK; induce síntesis de anticuerpos por LB Diferenciación y crecimiento de células Activación LT y LB Activación LTy LB y de diferenciación de eosinófilos Quimioquina: atracción de polimorfonucleares Antiinflamatoria; inhibición de macrófagos Induce células Th1 Suprime células Th 1 Proliferación celular Induce estado antiviral de la célula; estimula función de células NK; aumenta expresión de CMH Induce estado antiviral de la célula; activa macrófagos; inhibe células Th2 Inflamación 49
- 38. VIROLOGÍA CLÍNICA membrana delas células de Drosophíla melanogaster, que tras la estimulación por bacterias u hongos promueve la pro- ducción 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 presen- tes 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 car- boxiloterminal 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 inter- ferón, sintetizándose finalmente citoquinas como IFN de clase 1 (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 cito- quinas 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). Entre las citoquinas de la inmunidad innata, destaca el in- terferón por su acción antiviral rápida y eficiente, especialmen- te los de tipo 1 (IFN-a y ~). La infección viral, principalmente por virus ARN, estimula la síntesis deiiFN en leucocitos, fibro- blastos 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 in- hibición de la síntesis de proteínas mediante la degradación de los ARN mensajeros y la inhibición de la traducción proteica. Figura 5-2 Esquema de la respuesta a la interacción del TLR de una célulacon el virus(detallesen el texto). ~-• so Núcleo celular Los ARNm, especialmente los virales, son destruidos por la enzima ribonucleasa L activada por la 2'5'oligoadenilato sinte- tasa, 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 citostá- ticos, aumentan la actividad de las células NK y su citotoxi- cidad 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 só- lo 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 determi- nadas 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 bio- lógicas que se activan en cascada. Esta activación, fuertemen- te 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, Oy 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 Activación de transcripción de genes Síntesis de citoquinas: IFN, IL-1, Il-6 yTNFa
- 39. La activación delcomplemento 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 fos- folipídicas. • La opsonización de antígenos mediante la unión de C3b y C4b a la superficie de los agresores, haciéndolos más "apete- cibles" 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 depósi- to de C3b y C4b en ellos. • La inflamación mediada por el aumento de la permeabilidad vascular por C3a, C4a y C5a. Ribonucleasa (RNasa) Degradación deARN (+) IFN 2,5 Asintetasa CAPÍTULO 5 - 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 inflama- torio, 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, lípi- dos y citoquinas (IL-1 O, TGF-B) y por células como fagocitos y neutrófilos. • Proteinquinasa Fosforilación de factor de iniciación de traducción Inhibición de síntesis de proteínas virales Figura 5·3.Acción del interferón.Lacélula infectada o por contacto con un virus secretará IFN, el que se unirá asu 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 antivital. 51
- 40. VIROLOGÍA CLÍNICA RESPUESTA INMUNEADQUIRIDA 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 interre- lacionados 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 pobla- ciones de linfocitos con receptores más afines para un an- tígeno, 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 recono- cer 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 pro- duciendo anticuerpos. Estas inmunoglobulinas (lg) son glico- proteínas 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 antí- geno (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, atravie- sa 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 corpo- rales 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 mem- brana 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 antíge- no 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 pue- de 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, constitu- yendo la segunda señal necesaria para la activación del lin- focito 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 coestimulado- ras, a proliferar y a diferenciarse, con la consiguiente expansión clonal del linfocito específico para el antígeno. Diferenciación. Se seleccionan los LB que producen inmu- noglobulinas 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 receptordel linfocito B(inmunoglobulina), lo que desenca- dena (B) su multiplicación (selección clona!) y (C) su maduración hacia células plasmáticas idénticas (D), las que sintetizarán anticuerpos específicos contra el antígeno. (E) Algunos linfocitos Boriginan células de memoriaque perduran y permiten una respuesta rápida en los contactos futuros con el mismo antígeno. --·52
- 41. Figura 5-S. Estructurade un anticuerpo. y en ganglios linfáticos se diferencian como células de memo- ria de larga vida o células productoras de anticuerpos (células plasmáticas). Según lo inducido por el LTh, el antígeno y las ci- toquinas, secretarán un determinado isotipo de inmunoglobuli- na, que circulará en la sangre y se unirá al antígeno específico, iniciándose la fase efectora de la respuesta inmune humoral. 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 pro- ducción de lgG y de baja afinidad. Los anticuerpos son esenciales para eliminar la infección vi- ral primaria, limitar la viremia y la enfermedad y, particularmen- te, 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 ~ Respuestae-<1.1 • primaria::l u ·.e ~ <1.1 -o 1.000¡:::: ' 0 ·o "'l:l ¡:::: <1.1 u ¡:::: 1gtotalo u 100 ., ll • C APÍTULO 5 - MECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL Región constante de cadena pesada Región variable de cadena pesada Puente disulfuro o o Región variable de cadena liviana Región constante de cadena liviana 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 secun- daria. En el primer contacto con un antígeno, la producción de anticuerpos es bifásica, con una fase inicial de síntesis de lgM (5-8 días postinfección) y una posterior de lgG, a los 15- 20 días del contacto. La lgA aparece en el suero en menor cantidad y en forma posterior. La respuesta secundaria se ge- nera 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 re- cientes, excepto en las infecciones persistentes, en que puede durar más tiempo (Figura 5-6). Respuesta secundaria Aumento exponencial • 20 25 30 Días . V Figura S-6.Respuestas inmune humoral primaria y secundaria.Ante al primer contacto, luego de unalatencia,responde con lgMy luego lgG. La respuestaal segundo estímulo tiene una latencia muy corta, es alta, de mayor duración y en base a lgG. 53
- 42. VIROLOGÍA CLÍNICA Los anticuerposno pueden actuar sobre los virus que re- plican 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, principalmen- te citoquinas, y LT regulador (LTR), que suprime la respuesta efectora (Figura 5-7). A. f ~ 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 ac- tivación del linfocito se completa con la interacción del CMH celular con CD8 del LTc. El LTc activado produce proteínas - granulolisinas y perfo- rinas- 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 ). .... ----------.. @LTCD8 ( LT citotóxico ). B. LT ayudador ~Á,~ ~ LTayudador Células B ={ Anticuerpos LTayudador GJCMH-II > Macrófagos Antígeno Células killer Figura 5-7.Esquema de la respuesta inmune adaptativa celular.A. La célula infectada expresa antígenos virales que son reconocidos por el linfocito T CD8, el que se activa y madura a LT citotóxico y acélulas de memoria. B. La célula presentadora de antígenos (macrófago, célula dendrítica) por su parte, expone los antígenos virales al linfocito TCD4 ayudador,el que se activa y secreta citoquinas activando a linfocitos ByT citotóxicos. A. ~ B. c. LTc .. • • • • • • • • Célulasinfectadas Figura 5-8.Respuesta inmune adaptativa celular. (A) El linfocito Tcitotóxico 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 lacélula infectada. 54
- 43. de Fas delLT será un estímulo adicional a este proceso. Esta respuesta alcanza su máximo entre los siete y diez días pos- tinfección. LT ayudador. El LT ayudador es activado por células pre- sentadoras de antígenos tales como macrófagos y LB, para lo cual es necesario que se unan el CMH de clase 11 de es- tas células con TCR, CD28 y CD40L del linfocito. Este pro- lifera, 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 respues- ta 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 fijado- res 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, 1Oy 13, pre- dominando la respuesta humoral (extracelular) con producción de los distintos isotipos de lg y de anticuerpos neutralizantes. Generalmente, ambas respuestas -Th1 y Th2- están presen- tes, 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 IL- 17 y 22 y otros mediadores inflamatorios que participan en la autoinmunidad. 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 CAPÍTULO 5 - MECANISMOS DE DEFENSA ANTIVIRAL TGF-~, 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 natura- leza del virus, de su puerta de entrada, de su forma de disemi- nación, 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, im- portante para la prevención de las reinfecciones por virus res- piratorios, 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 ex- tracelular 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 in- mune 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- "" ' LTCD4• @virgen ~ IL-21 o ~ tIL4 tIU;, IL-21 Treg Figura 5-9. Diferenciación del linfocitoTCD4. Tras la detección del antígeno viral otorgado por la célula presentadora de antígeno, el LT CD4 se puede diferenciar en Th 1, Th2,Th17yT regulatorio según las citoquinaspresentesen el medio. 55
- 44. ViROLOGÍA CLÍNICA ceptores quereconocen patrones moleculares (PRR) de algu- nas 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 in- munológico, denominada célula presentadora de antígeno profesional (CPA profesional), está presente en un estado in- maduro 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 cla- se 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, GM- CSF, 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 infec- ciones 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. Algu- nas proteínas virales, como la NS del virus influenza, interfieren Patógeno Patógeno1antígeno Respuesta inmune innata 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 in- fectivas, 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 con- trarrestando 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 adenovi- rus, VHS y VHH-8 impiden la expresión de CD95 en la célula in- fectada, 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 disminu- yendo 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 me- diante 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 antí- genos 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 de- tectados 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). Respuesta inmuneadaptativa Figura S-lO. Interacción entre respuesta inmune innata yadaptativa. La inmunidad innata es esencial para el montaje de la inmunidad adaptativa. --56
- 45. 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 utilizan Mecanismos Disminución de la presentación de antígenospor CMH 1 1. Alteración de la síntesis ytransporte de antígenos 2. Alteración de la síntesis, procesamiento ytransporte de CMH 3. Degradación del CMH 11. Supresión de la expresión de antígenosvirales 111. Variacionesen los antígenos virales IV. Alteración de célulasefectoras de la respuesta inmune V. Síntesisde análogosde citoquinasinhibidoras VI. Interferencia con la respuesta del interferón VI/. Propagación de célula acélula contigua Variaciones antigénicas. Cambios en los antígenos virales pueden determinar falta de reconocimiento por parte de los elementos efectores de la inmunidad adquirida. Estas modifi- caciones están favorecidas por características estructurales y biológicas virales como los frecuentes errores cometidos por la ARN polimerasa durante la replicación de los virus ARN (vi- rus 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 gli- coproteínas 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, incluyen- do 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 permanen- te, por destrucción de los LTCD4 (VIH) o de las células dendríti- cas (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. Virus VEB, VHH-8, VHS, CMV CMV, ADV, VIH VHH-8 Herpesvirus Influenza,VIH, rinovirus, VHC VIH VEB Reovirus, influenza,VHS,VEB, ADV,VHC, VIH VHS, rabia 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, co- mo por ejemplo la li~eración de antígenos ocultos desde sitios de difícil acceso para la respuesta inmune, lo que ocurre cuan- do 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
- 46. V IROLOGIA CLINICA --·58 HECHOSDESTACADOS • 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 inter- mediarias: (1) los receptores que reconocen patrones moleculares (PRR), presentes en macrófa- gos, 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 postexpo- sición 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 reinfec- ción; además, dejan células de memoria para enfrentar futuras invasiones extracelulares del mis- mo agente. • La respuesta celular -mediada por linfocitos TCD8 y TCD4- es responsable del control y la elimi- nación de la infección intracelular. • Los virus han desarrollado diversos mecanismos de evasión de la respuesta inmune que les per- miten sobrevivir como especie y en algunos casos establecer infecciones persistentes. • Se han descrito muchos mecanismos mediante los cuales los virus pueden desencadenar fenó- menos de autoinmunidad. J
- 47. .- Virus ycáncer José ManuelOjeda La asociación de virus y cáncer deriva de observaciones ex- perimentales en animales en las que se demostró que al- gunos extractos libres de células, denominados "virus", podían desarrollar leucemias en aves (EIIerman y Bang, 1908) osar- comas cuando eran inoculados en pollos (Rous, 191 0). Pos- teriormente, se descubrió un virus causante de los tumores mamarios en ratones que podía transmitirse por la leche ma- terna o hereditariamente (Bittner, 1936), lo que revela la exis- tencia de virus tumorales exógenos y endógenos. Durante un activo período de investigación, se descubrieron y descri- bieron 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. El uso de cultivos celulares in vitro y de técnicas de biolo- gía molecular permitió desarrollar ensayos de transformación celular usando partículas virales purificadas y caracterizadas molecularmente. El descubrimiento del virus SV40 como con- taminante 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 tu- morales. 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- Tabla 6-1 . Premios Nobel de Medicina en oncogénesis viral 1966 Peyton Rous:virus del sarcoma de Rous 1975 Renato Dulbecco: oncogénesis por virus SV40 Howard Temin:transformación por virus sarcoma de Rous· David Baltimore: leucemia por virus de Abelson 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 Oncogénesis viral y prevención del cáncer CAPÍTULO 6 60 61 61 62 62 63 63 64 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 me- canismo de transformación celular por virus ADN y ARN onco- génicos. 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 mole- cular (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 vira- les 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 geno- mas de virus herpes humano en sarcomas de Kaposi ha condu- cido 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 Pre- mios Nobel de Medicina (Tabla 6-1 ). 1980 J Michael Bishop yHarold Varmus: oncogenes virales ycelulares 2008 Haraid zur Hausen:virus papiloma humano y su relación con cáncer cervicouterino 59
- 48. 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, espe- cialmente 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 naso- faríngeo- se presentan en regiones de alta prevalencia de la in- fección 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 par- ticipan 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. Tasas de portadores de hepatitis B (%) - 0,5 ~1-2 c=J 3-5 c=J 6-10 Incidencia alta de cáncer hepático Figura 6-1. Epidemiología de la hepatitis By del carcinoma hepatocelular en el mundo. Tabla 6-2. Evidencias epidemiológicas que relacionan virus con cáncer • Las infecciones por estos virus preceden a las neoplasias 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 de- terminantes para el desarrollo de la enfermedad. La epidemiología de las infecciones virales relacionadas con cáncer muestra que los virus relacionados con cánceres hu- manos pertenecen a diferentes familias de virus y que utilizan diversas estrategias para desarrollar el cáncer. Las infecciones virales, que suelen ser crónicas y/o per- sistentes, 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 de- tectarse marcadores virales (ácidos nucleicos o proteínas) durante el período previo al desarrollo del cáncer propiamen- te tal. En todos los casos la infección viral parece ser una condición necesaria, pero no suficiente para producir la en- fermedad, requiriéndose de la participación de otros factores. Los aspectos epidemiológicos más relevantes se muestran en la Tabla 6-2. • • A mayor prevalencia 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 proteínaso antígenos propios del virus (biomarcador) • Estosvirus o algunos de sus genes son capaces de transformar células normales en tumorales o bien inducir el desarrollo de tumores en animales (bioensayos) --60
- 49. TRANSFORMACIÓN CELULAR YONCOGÉNESIS VIRAL El cáncer afecta a las células somáticas del organismo. Las células normales se transforman en cancerosas porque pier- den 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 trans- formar células normales en tumorales porque bajo ciertas con- diciones 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 dife- renciación 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 inac- tivan. 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 abor- tiva", ya que las células se transforman en tumorales, pero no se completa el ciclo replicativo viral y por tanto no se producen Tabla 6-3. Mecanismos de transformación celular mediada por virus 1. Modificación de genes del hospedero: CAPÍTULO 6 - V IRUS y CÁNCER partículas virales. La participación oncogénica del virus de la hepatitis B está determinada por la expresión del gen de regu- lación 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 norma- les en tumorales, reciben el nombre de retrovirus tumorales. Las proteínas codificadas por estos oncogenes poseen pro- piedades 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 pro- teínas de control de proliferación celular (Tabla 6-3). VIRUS RELACIONADOS CON CÁNCER HUMANO Los virus que se _relacionan con cáncer en el hombre son po- cos, pero los cánceres atribuidos a una causa viral represen- tan 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). Integración de genes virales en genomascelulares:virus hepatitis B, HPV, HTLV-1 ¿VIH? • Activación de oncogenes: - virus ADN:SV-40,adenovirus, papilomavirus - virusARN: retrovirusHTLV1 Translocación cromosómica: EBV 2. Alteración defunciones celulares • en proteínas reguladoras del ciclo: HPV, adenovirus, HTLV-1 • Simulación defunciones celulares: oncogenesretrovirales, VHH8 3. Alteración del control inmunitario: HIV Tabla 6-4. Asociación entre virus y cáncer humano Virus Hepatitis By C(VHByVHC) Epstein-Barr (VEB) Herpeshumano 8 Papilornavirushumano (VPH 16, 18, otros) (VPH 5,8, 17) Retrovirus (HTLV-1) (HTLV-11) Cáncer Carcinoma hepatocelular Linfoma de Burkitt Carcinomanasofaríngeo Linfomas Sarcomade Kaposi Cáncer cervicouterino/Laringe Cáncer a lapiel Leucemias célulasT, linfoma Tcutáneos Leucemiacélulas peludas Ca-factores Aflatoxina, alcohol, cigarrillo, cirrosis Malaria HLA, nitrosaminas lnmunosupresión lnmunodeficiencia Cigarrillo Luz solar Alteración genética ¿Genéticapoblación? ¿Genéticapoblación? 61
- 50. 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 Figura6-2.Laoncogénesisviral requiere de laconjunción de múltiples factores asociados yde un proceso largo. Hepatitis B, C ycarcinoma hepatocelular Las infecciones por el virus de la hepatitis B (VHB) se manifies- tan en un rango amplio, que va desde infecciones asintomá- ticas hasta hepatitis crónica. El VHB es un virus con manto, cuyo material genético es ADN. Posee cuatro genes que co- difican 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 de- sarrollo de carcinomas hepatocelulares en las áreas endémi- cas 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-facto- res 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 infec- ción 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 enferme- dad 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 inte- gración 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 pue- den activarse por acción de los promotores y enhancers vi- rales 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 ex- presión de productos génicos o proteínas modificadas que pueden ser funcionalmente diferentes a las proteínas natu- rales, como es el caso de la proteína viral pX y la generación de proteínas S truncadas. Estas proteínas son fundamenta- les para la regulación génica, pudiendo provocar alteracio- nes en la expresión de genes celulares. La elucidación de estas complejas interacciones entre los genes virales y celu- lares 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 gene- rar infecciones crónicas y cirrosis. Como los carcinomas hepa- tocelulares 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. VirusEpstein·Barr (VEB) ylinfoma de Burkitt El VEB se asocia con el linfoma de Burkitt y con el carcinoma nasofaríngeo en base a antecedentes epidemiológicos, inmu- nológicos y virológicos. El VEB es responsable de infecciones ubicuas y se encuen- tra 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 co- rresponden a países industrializados, generalmente acompa- ñados de signos característicos de mononucleosis infecciosa. Este virus permanece latente de por vida en las personas in- fectadas, 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
- 51. pacientes presentaban altosniveles 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 célu- las transformadas por VEB apoyan también el postulado de- que 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. En los linfomas de Burkitt se produce una translocación cro- mosómica de los genes de las inmunoglobulinas y del proto- oncogen c-myc, del cromosoma 8 al 14. Este reordenamiento genético, junto con la observación de que para el reordena- miento de c-myc ratones transgénicos desarrollan hiperplasias de células B, señalan la relevancia de estos eventos en el de- sarrollo del linfoma de Burkitt. Virus herpes humano 8 (VHH-8) y sarcoma de Kaposi (SK) 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 desarro- llar cáncer en infectados por VHH-8. La prevalencia de la infec- ción 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 relativa- mente 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 latransformación de las células normales en cancero- sas. El VHH-8 posee genes homólogos a los de la regulación celular, como los de interleuquinas, factores de proliferación C APÍTULO 6 - VIRUS y CÁNCER celular, moléculas del sistema de comunicación intercelular e inhibidores de apoptosis. El antígeno LANA1 ljatency-associa- ted nuclear antigen 1) es similar al factor de transcripción Sp1, 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. LA- NA1 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 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 gené- ticos 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. Los VPH pertenecen al género Papillomavirus, que com- prende 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 estruc- turales, genes (1 a E7. Los tipos genéticos comparten la or- ganización genética y la similitud de algunas de sus proteínas. Estos virus infectan a sus hospederos naturales produciendo generalmente lesiones proliferativas, como las verrugas. 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 p53 ~ bajonivel Fl(jlura 6-3. Mecanismos de interferencia de las infecciones virales en las funciones de P53 (adap- tado de Fie/ds Virology). p53 bajo nivel Estrés celular Ciclo celular p53 nivel alto / t bax ( Ap~tosis ~HPVE6 Alto riesgo ) AdSElB SV40Tag p53 nivel alto 63
- 52. VIROLOGÍA CLÍNICA No seconocen los factores que condicionan la transfor- mación celular, que involucra la integración de los genomas virales en el ADN celular. En las lesiones benignas y precance- rosas 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 cé- lulas 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 propie- dad 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 in- terferir con la función normal de p53 es altamente significativa para la actividad oncogénica, ya que se considera que las mu- taciones 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 simi- lar 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-1con las leucemias de células T del adulto son sólidas. A pesar de que la prevalen- cia 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 para- paresia espástica, enfermedad frecuente en las áreas endé- micas. 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 porta- dor asintomático del virus, alrededor del 1% al 2% de los lin- focitos 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 ge- nético 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 hu- mana, 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 adiciona- les 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 pos- tula 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 po- tencial 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 in- fectadas desarrolla leucemia, hace suponer que en el intertanto se producen alteraciones en el ADN celular producto de muta- ciones 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 gra- do de clonalidad, aumento del recuento linfocitario y la clonali- dad 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 desa- rrollo 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 cumplir- se 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 resul- tados recién comienzan a evaluarse.
- 53. C APÍTULO 6- VIRUS y CÁNCER 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 blo- quear específicamente a las oncoproteínas virales, aunque no se conozca su mecanismo de acción. efectivas contra otros genotipos de VPH y aún se encuentra en período de evaluación la duración de los anticuerpos protec- tores inducidos por la vacuna, que se recomienda administrar antes de que empiece la vida sexual, ya que luego de la infec- ción los anticuerpos no necesariamente controlan los estados .de persistencia y de oncogenicidad viral. Ya se han licenciado vacunas con partículas proteicas vi- rales (sin ADN), denominadas VLP (Viral Like Particles) para los genotipos de VPH 16 y 18 para prevención del cáncer cer- vicouterino; sin embargo, estas vacunas no serían realmente 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 marca- dores 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, repa- ración, diferenciación y anclaje. Durante este proceso se activan oncogenes e inactivan genes su- presores 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 ce- lular 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 inmu- nosupresión, 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: vi- rus hepatitis B y virus papiloma. 65
- 54. Los virus yla comunidad Luis Fidel Avendaño - Catterina Ferreccio La 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 pobla- ción humana en su medio ambiente. 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 am- biente. Los tres grupos de factores son esencialmente cambian- tes y han constituido la base de la biodiversidad actual. En efecto, el medio ambiente -la Tierra y su atmósfera- ha expe- rimentado 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 organis- mos 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 hom- bre 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. Po- siblemente, 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 nue- vos agentes microbianos, del cual la epidemia mundial de VIH- SIDA es su mejor exponente. Las contribuciones con que la epidemiología ha aportado al desarrollo de la infectología se describen en tres órdenes :~..---- 66 CAPÍTULO 7 Contenido Tipos de estudios epidemiológicos Descriptivos Analíticos Observacional De intervención individual o comunitaria Vigilancia epidemiológica 66 66 67 67 69 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 70 71 74 75 generales. Primero, ha estimulado el buen diagnóstico clíni- co 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 im- plementación de diagnóstico específico de laboratorio de las enfermedades transmisibles • Análisis y predicción de tendencias en la presentación de in- fecciones • Adopción de medidas de control (educación, vacunas, hi- giene ambiental, vectores, etc.) a nivel local, nacional, mun- dial; evaluación de sus resultados TIPOS DE ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS Para comprender la diversidad de los estudios epidemiológi- cos, se los organiza clásicamente en dos categorías: descrip- tivos 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. Estudiosepidemiológicosdescriptivos Describen un problema de salud en una comunidad. Respon- den a las preguntas de qué problema se trata (descripción de caso), a quiénes afecta (edad, sexo, grupo étnico), dónde ocu- rre (casa, trabajo, campo, ciudad, urbano, rural), cuándo ocu- rre (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).
- 55. Será un estudiode serie de casos si sólo entrega infor- mación 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 ca- racterísticas 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 to- dos 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 enfer- medades o de muertes se habla de morbilidad y mortalidad, respectivamente. Estas tasas son "indicadores" que permiten valorar el im- pacto 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 epide- miología de las enfermedades infecciosas es el estudio de bro- tes epidémicos, cuyas etapas se resumen en la Tabla 7-3. Tabla 7-1. Clasificación de los estudios epidemiológicos l. Estudios epidemiológicos descriptivos Individuales:caracterización de seriesde casos C APITULO 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 se- guida 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 epide- miológicos 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 concep- tualmente cuál habría sido el desenlace de un sujeto si no hu- biera estado expuesto, observando a otro sujeto similar, pero que no se expuso al agente. Este proceso es altamente sus- ceptible 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. Conceptual- mente es un diseño simple, pues apunta a obtener una mues- tra de la población (o estudiar la población completa, como en el censo) y medir en ella simultáneamente ciertas caracte- rísticas 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 pre- valencia en hombres versus mujeres, en niños versus adultos, Poblacionales:tasas de ocurrenciapor persona, tiempo, lugar,circunstancias; tendencias espacial y temporal 11. Estudios epidemiológicos analíticos A.Observacionales Estudios de individuos 1. Transversales o de prevalencia 2. Caso-control:incidente o prevalente 3. Cohorte: prospectivao retrospectiva Estudios de grupos ocomunidades 4. Ecológicos decorrelación y seriesdetiempo B. De intervención .Estudios en individuos 1. Ensayos clínicos en sujetos con el proceso patológico 2. Intervencionespreventivasen sujetos sanos Estudios en grupos ocomunidades 3. Ensayos o intervencionescomunitarias o decampo 67
- 56. ViROLOGÍA ClÍNICA Tabla 7-2.Definiciones operativas en epidemiología Endemia Epidemia Pandemia Emergencia y reemergencia Incidencia Tasa de ataque Prevalencia Mortalidad Letalidad Infección presente constantemente, en un nivel significativo. Ej.: herpes simplex, virus papiloma humano, resfrío común, hepatitis B. 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. Epidemia que afecta simultáneamente avarios continentes. Ej.:influenza H1 N1 2009, SARS, VIH. 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 yreemergentes). 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 incidencia en un período breve que se usa para enfermedades agudas de corta duración (Figura 7-2). 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 Ben un país, portación de virus papiloma humano, vigilancia de VIH) (Figura 7-1 ). 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. Número de muertes de una enfermedad ocurridas en un período, dividido por el total de casos de esa enfermedad ocurridosen 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 AswH1N1del 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 University Press, 2002. INCIDENCIA YPREVALENCIA J Figura 7-1.Presencia de una infección en una población determinada en un tiempo (incidencia) o momento (prevalencia) delimitados. 68 lOO 90 80 70 60 50 40 30 20 10 o INCIDENCIA SUSCEPTIBLES X INFECTADOS X CaSOS clínicos ., "-- " ------- 't ~(f J J-=-=-==- -f]- Tasa Población Susceptibles Infectados Enfermos de ataque total Figura 7-2.La incidencia o tasa de ataque depende de la interacción de factores inheren- tes al virus(proporción infectados/enfermos) y a la población (susceptibilidad).
- 57. en vacunados versusno 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 corres- ponde generalmente a infecciones o vacunaciones anteriores (seroprevalencia). Por otro lado, la determinación de lgM per- mite diagnosticar infecciones recientes y podría considerarse un estudio de seroincidencia. Estudios longitudinales caso-control incidente o prevalen- te. En este diseño el estudio comienza siempre con la iden- tificación 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 ca- sos, el diseño considera la identificación de un grupo de com- paración 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 de- terminar 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 fre- cuencia 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 sínto- mas hasta 24 horas después de la fiesta. En ambos grupos se hace una encuesta alimentaria para determinar qué alimen- Tabla 7-4. Tabla 2 x 2 o tetracórica Exposición Enfermos Sanos Total C APÍTULO 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 ali- mento 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 con- traste con los estudios transversales o de prevalencia, en que enfermedad y exposición se miden al mismo tiempo. Estudios longitudinales de cohorte prospectivos o retros- pectivos (histórica). El estudio de cohorte siempre comienza por identificar la exposición antes de que ocurra la enferme- dad. 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 identifi- cando 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 Fa- mingham, pueblo de los EE.UU. que se ha seguido desde los años cincuenta, registrando sus hábitos de vida para lue- go medir cómo afectan la ocurrencia de enfermedades car- diovasculares 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 co- mo 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 con- trola y administra la exposición y mide sus resultados. Frecuen- Sí No a e b d a+ b n1:total expuestos e+ d n2: total de no expuestos Total a + c b+d a+b +c + d 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 incidenciaen expuestos (TI exp) =a 1n1Tasa de Incidenciaen no expuestos (TI no exp)= e1n2 Riesgo relativo de la exposición RR:TIexp/TI no exp Tasa de prevalencia en expuestos (TP exp) =a 1n1 Tasade prevalencia no expuestos (TP no exp)= e1n2 Razón de tasas de prevalencia (PRR)TP exp/TP no exp a = enfermos expuestos b= sanos expuestos e= enfermos no expuestos d =sanos no expuestos 69
- 58. VIROLOGÍA CLÍNICA temente, ungrupo 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 indi- vidual o colectiva.A su vez, pueden ser ensayos preventivos (va- cunas, medidas sanitarias, etc.), diagnósticos o terapéuticos. Ensayo clínico randomizado . Generalmente tratan de com- parar 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 sis- tema 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 prin- cipal 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 inmunogenici- dad, 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 dife- rencia de los·anteriores, en estos estudios la unidad de inter- vención es un grupo de personas, sea un curso, un colegio, una comunidad o una ciudad, a la que se le administra la inter- vención 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 investi- gador, 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 in- tervención constan de varias fases que describen y evalúan el producto. El desarrollo de un producto se inicia con los estu- dios preclínicos de laboratorio (in vitro o in vivo en animales), donde más que eficacia se busca medir seguridad. En esta Tabla 7-5. Fases de los estudios de intervención en seres humanos 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 es- tudia un número mayor de pacientes (Ej:. entre 30 y 200) en un ambiente clínico controlado evaluando dosis, tolerancia y efec- to (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 vigi- lancia del producto en su uso clínico masivo habitual, luego de la licencia para uso otorgada por la autoridad sanitaria pertinen- te (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 mues- treo, así como las estrategias de análisis y difusión, están bien establecidos e incluyen señales de alarma para detectar pre- cozmente 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 Fase 1(toleranciao seguridad) Fase 11 (inmunogenicidad) determinar"dosis seguras"en unos pocos sujetos sanos Fase 111 (eficacia) Fase IV (vigilancia poslicencia comercial y efectividad) --·70 determinar la seguridad y la relación dosis-respuestaen un número mayor de personas, e inicialmente valorar laeficacia (fase /lb) estudiosclínicos para determinar eficaciay efectos adversos másinfrecuentes, usando un gran número de individuosexpuestos al riesgo,gruposcontroles y sistemas de evaluación ciega estudio de eficacia y de detección de efectos adversos através de estudios epidemiológicos o vigilancia prospectiva de la intervención, en una población mayor, en condiciones no experimentales. Ej.:ensayosde nuevos esquemas (dosis, edades) de administración de vacunas ya aprobadas
- 59. cinco grupos deacciones fundamentales en un estudio epide- miológico: • 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 difi- cultan el cumplimiento de esta meta. • El estudio de laboratorio debe al menos confirmar el diag- nóstico por metódicas universalmente aceptadas, que en general se basan en la detección del agente o en la do- cumentación de la respuesta inmune (serología). Sin em- bargo, en la medida que se avance en la caracterización del agente -tipo, subtipo, biotipo, serogrupo, genotipo-, se puede obtener nueva información. Sus resultados y aplica- bilidad 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 prin- cipal herramienta de análisis es la tabla 2x2 o tabla tetra- córica. En ella se vacían los datos para hacer los primeros acercamientos a los resultados. Clásicamente, en la prime- ra columna de la tabla se registran los casos enfermos y en la segunda los sanos. La primera fila corresponde a los ex- puestos y la segunda a los no expuestos. La tabla consta de cuatro casillas con las medidas epidemiológicas, que se ob- tendrán 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 pre- valencias 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- Tabla 7-6. Análisis de un examen de laboratorio Exposición Enfermos Sanos Total C APÍTULO 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 enfer- mas 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 enfer- mos identificados como tales por el test. Mide la probabilidad de identificar correctamente a los no enfermos (sinónimo: ta- sa de verdaderos negativos). Valor predictivo positivo: proporción de personas con un test positivo que tienen la enfermedad. Mide la proba- bilidad 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 proba- bilidad 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 re- gresión multivariado). Históricamente se ha buscado la "signi- ficación 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 nú- mero de casos pueden dar resultados estadísticamente signifi- cativos 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 facto- res, que son variables y que están permanentemente relaciona- Positivo a Negativo e b d a+b c +d a= enfermos detectados por el examen (verdaderos positivos) b = sanos positivos en el examen (falsos positivos) Total a+c Sensibilidad =a 1(a+e); b+d a+b+c+d Especificidad = d1(b+d) e= enfermos no detectados por el examen (falsos negativos) d =sanos con examen negativo (verdaderos negativos) Valor Predictivo Positivo = a1(a+b);Valor Predictivo Negativo = d1(c+d) 71
- 60. 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 ge- neración 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 insec- tos (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 inhe- rente a la estructura del virus- influye indudablemente en la virulencia y en la difusión de una virosis en la comunidad. Igual- mente, 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 caracterís- ticas 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 vacunacio- nes y enfermedades naturales, etcétera. Entre los factores dependientes del ambiente pueden men- cionarse 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 le- tal, 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 es- taba 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 tuvie- ron complicaciones. Después de ocho a diez semanas, la epi- demia 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 cli- ma 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 infec- ción, ya sea por haber tenido un contacto natural con el agen- te 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 ori- gen 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 epide- miológicas 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 Viabilidad viral en ambiente Variabilidad viral Vía de contagio respiratoria fecal oral sexual parenteral por vectores Existe reservc5rio animal Infección subclínicafrecuente Infeccionescrónicas Latenciaviral Hechos destacables Esmayor en virusdesnudos Esbajaen virusenvueltos Evade respuesta inmune Infección de mucosascon altaexcreción viral Altaexcreción viral Contacto directo individual Hay portadoresasintomáticos Son difíciles de controlar Difícil de controlar, imposible de erradicar Difícil de detectar y controlar su difusión Comienzo subclínico, excreción viral prolongada El virus permanece oculto Ejemplo de virus Enterovirus,calicivirus, rotavirus VIH, influenza, VRS Influenza, VIH, HCV Virusrespiratorios, exantemas infantiles Rotavirus, calicivirus, HAV VIH, hepatitis B VIH, hepatitisB-C Arbovirus, arenavirus Influenza, rabia Virusrespiratorios,VIH, hepatitis HIV,viruspapiloma, HBV Grupo herpes, VIH, HBV
- 61. l ,~ [ [ infección nosocomial. Elnúmero 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. 120 ~ 100 ..§ ..o 80<e ...e:: :-;::1 e 60¡::: Q) ·o t5 40 0... ffi ~ 20 Años A. Incidencia de poliomielitis en Chile:1941-1975 140 120 j 100 ~ ] 80 ¡::: 60·O t50... 40 ffi ~ 20 C APÍTULO 7 - l os VIRUS Y LA COMUNIDAD Endemias. Corresponden a la presencia permanente del agente en la comunidad, en cualquier proporción. Por ejem- plo, 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 varia- ciones del agente (Ej.: influenza, VRS). Incluso para algunos virus se han descrito ciclos epidémicos en eras pre y post va- cunaciones (Ej.: rubéola, sarampión, parotiditis) (Figura 7-3). Fuente: Anuario enfermedades de denuncia obligatoria. Ministerio de Salud, Chile. 0+-~--.-----.-~--.--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,--,---. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ B. Incidencia de rubéola en Chile: 1980-1998 250 Vacuna </) 200 § ~ 150...e:: ] -~ 100 t50... ffi 50~ 1970 1972 1974 1976 1978 1880 1882 1884 1886 1888 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Años C. Incidencia de parotiditis en Chile: 1970-2006 Figura 7-3. Efecto en la incidenciaen Chile de lavacunade tres infecciones virales: poliomielitis (A), rubéola(B) y parotiditis(C). 73
- 62. VIROLOGIA CLINICA Igualmente, ladefinición 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 infec- ción viral en el individuo hospitalizado o en personas dadas de alta en su domicilio antes de ese plazo. En infecciones sinto- máticas con claros antecedentes de contacto (varicela, saram- pión), el diagnóstico puede ser fácil, lo que no ocurre cuando la fuente de contagio corresponde a casos subclínicos. Muchas infecciones nosocomiales agudas pasan desaper- cibidas porque pueden ser asintomáticas, como las hepatitis. Además, las infecciones persistentes crónicas o latentes pue- den reactivarse y manifestarse en cualquier momento, y por azar hacerlo durante una hospitalización, sin que correspon- dan a infección nosocomial. De igual forma, por error podrían considerarse como intrahospitalarias algunas infecciones ad- quiridas por trasplantes de órganos, debido a virus presentes en los donantes (Ej.: CMV). En consecuencia, si bien la definición de infección intrahos- pitalaria 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 cum- ple. La duración del período de incubación -de longitud varia- ble 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 hospitaliza- ción 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 re- lajarse 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, adenovi- rus), 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 (adeno- virus, 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 trata- mientos 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 hospitaliza- ción 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 abrevia- das 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 técni- cas de contagio respiratorio o entérico, hasta el aislamiento en pieza individual, dependiendo de las condiciones. Las unida- des de cuidado intensivo son de especial riesgo en este sen- tido, 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 ce- rrado y la mayor carga de excreción viral de los pacientes hos- pitalizados graves (Ej.: adenovirus). Entre los virus respiratorios, el contagio más frecuente es de VRS, aunque no generan infecciones más graves. Se ob- servan ocasionalmente infecciones nosocomiales por influenza y parainfluenza, pero la más temida es por adenovirus. En efecto, se han detectado infecciones nosocomiales por ade- novirus severas, con una letalidad del20% y alta incidencia de Tabla 7-8.Factores a considerar en la patogenia y control de las infecciones intrahospitalarias • Limpieza, aseo y desinfección de salas, camas, instrumental, etc. • Observación de normas de bioseguridad por el personal médico, paramédico,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 1m dentro de una sala es insuficiente • Diagnóstico de laboratorio específico de ingreso:virusrespiratorios, 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 --·74
- 63. secuelas pulmonares; elfactor de enfermedad previa es im- portante. El adenovirus 7, genotipo h, se ha asociado a brotes intrahospitalarios graves en servicios pediátricos en el cono sur de Sudamérica. 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. Entre los virus que producen exantemas, el sarampión y la varicela destacan por su alta contagiosidad. Afortunadamen- te, 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 dis- minuye los síntomas y la excreción viral. 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. Al- gunas 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 clasi- fican 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. Tabla 7-9. Estrategias de control de algunos agentes virales CAPÍTULO 7 - l os VIRUS Y LA COMUNIDAD 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. 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. Prevención secundaria: evitar el desarrollo de la enferme- dad clínica una vez que el agente causal ya entró en la co- munidad. Ej.: tamizaje para detectar lesiones precancerosas, examen de virus papiloma u otros. 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 con- trol 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 aisla- miento 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 mu- chos agentes virales (VIH) no ha sido posible desarrollar vacu- nas, por lo que evitar el contagio es la medida ideal. Comunitarias. Las medidas sanitarias de adecuada dispo- sición de excretas y acceso a agua potable son esenciales. También la calidad de las viviendas en cuanto a espacio, venti- lación 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. Vacunación poliomielitis, sarampión, rubéola, parotiditis, hepatitis Ay B, influenza, rabia, varicela, rotavirus, etc. Ambiente Educación Quimioprofilaxis Inmunidad pasiva Bioseguridad Antivirales agua potable, alcantarillado, control de alimentos; control de vectores (mosquitos, moscas, roedores, perros, murciélagos, etc.) información,formación de hábitos yconductas apropiadas palivizumab en VRS,oseltamivir en influenza gammaglobulina común e hiperinmunes lavado de manos, guantes, mascarillas; uso de material desechable, cámaras de bioseguridad en laboratorios, etc. virus herpes, influenza,VIH/SIDA, hepatitisB-C 75
- 64. V IROLOGÍA CLÍNICA --76 HECHOSDESTACADOS • La epidemiología estudia las enfermedades de las poblaciones. • Hay tres tipos de estudios epidemiológicos: (1) descriptivos, que califican y cuantifican la for- ma 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) interven- cional-experimental, que plantea ensayos clínicos para evaluar drogas, vacunas y otros tipos de in- tervención. • En los estudios analíticos se usa la tabla de 2x2 para evaluar las tasas de incidencia y riesgos re- lativos, así como la sensibilidad, especificidad y otros atributos de medios diagnósticos. • La epidemiología detecta y confirma específicamente la patología que afecta a una población, des- cribe 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 adop- tando 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 des- de 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 po- table 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 inter- venciones sanitarias en las condiciones de vida real a través de la vigilancia epidemiológica.
- 65. Diagnóstico viral Marcela Ferrés E1diagnósticode 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 celula- res para el crecimiento de virus patógenos. Los cultivos celulares, que fueron por mucho tiempo la téc- nica 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 sospe- choso, usándolos directamente sobre la muestra del paciente o sobre células con pocas horas de infección y que no mos- traban 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 enferme- dades 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 pobla- ción 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 saram- pión, 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 CAPÍTULO 8 Contenido Toma de muestra 78 ------------------------------.------------------------------------------------ Métodos de diagnóstico 80 Diagnóstico rápido lnmunoanálisis Detección de ácidos nucleicos Microscopia electrónica Diagnóstico clásico Aislamiento viral 80 85 --------~~rolo~~----------------------------------------------------------------- epidemiológicas, es indispensable el estudio específico de la- boratorio virológico. Para solicitar un examen virológico se debe considerar el análisis de los siguientes aspectos del paciente: su histo- ria 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 estu- dia. El examen debe escogerse atendiendo a los que ofrezcan mejor rendimiento, rapidez en la respuesta y menor costo. Im- portante 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 multi- disciplinario más que de una cifra aportada por una moderna máquina automatizada (Tabla 8-1 ). El diagnóstico virológico comprende la detección e identi- ficación 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 con- firmado 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 ais- lamiento respiratorio para evitar contagios intrahospitalarios y se monitoriza al niño por eventuales complicaciones propias 77
- 66. VIROLOGÍA CLÍNICA Tabla 8-1.Contribuciones del diagnóstico virológico al manejo del problema en el paciente y en la comunidad Contribución Ejemplos 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 ysintomático marca el inicio de terapia con ganciclovir Confirmación de una sospecha de infección por VIH en una embarazada, que obliga ainiciar 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 ycomunidad Meningoencefalitis por enterovirus, contagio por vía oral, 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 disemi- nación 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 fun- damental conocer con anticipación dónde está el virus sospe- chado 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 co- nocimiento del procedimiento con que se debe tomar la mues- tra 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 broncoal- veolar 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. Precauciones al tomar la muestra.Todos los fluidos biológi- cos son potencialmente infecciosos, por lo que las precaucio- nes estándares y la disponibilidad de elementos de protección personal como guantes, pechera, delantal, mascarilla o antipa- rras, deben asegurar a quien toma la muestra que el procedi- miento se está haciendo en forma segura (Capítulo 9: Control de las infecciones virales). Tipos de muestras. Los factores clave en la toma de la muestra son el sitio de la lesión y el virus presuntamente in- volucrado~ El diagnóstico viral de laboratorio puede ser com- plejo 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 rendimien- tos de las técnicas disponibles (Figura 8-1 y Tabla 8-2). --·78 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 fun- damento del procedimiento es la recuperación de células de la piel o mucosas que contienen virus replicantes y en conse- cuencia, 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 ha- ce 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 respira- torio alto. Con el uso de un fibrobroncoscopio y haciendo un lavado broncoalveolar se puede obtener material representati- vo del compromiso respiratorio bajo. Deposiciones. Se recolectan para el estudio de enterovirus, rotavirus, adenovirus entéricos, calicivirus y otros virus enté- ricos. 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 detec- ción en deposiciones para asignarles un papel como agente causal. Sangre. Se puede utilizar la sangre total, el plasma, el sue- ro 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 1OmL. Se debe evitar la he- mólisis de los glóbulos rojos para que no haya interferencias
- 67. PACIENTE CON PRESUNTA INFECCIÓNVIRAL ___________J__________-Toma de muestra Materiales m . L ~ Transporte muestra Verificación de condiciones de transporte ----------- ------------- -- -------------- Muestra de buena calidad J LABORATORIO VIROLOGÍA ··-··J Sitio de lesión Virus sospechado Bioseguridad al personal"todas las muestras son potencialmente infecciosas" - ... ---- ' Técnicas de diagnóstico ' virológico l ....., ' C APÍTULO 8 - DIAGNÓSTICO VIRAL 1 INFORMEDE l RESULTADO ' - - . - - - ' Rápidas Inmunodiagnóstico Inmunofluorescencia ELISA Inmunocromatografía Wester Blot 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 también incluye las decisiones previas sobre por qué, dónde y cuándo se realiza; cómo y adónde se trasladay cuándo se obtendrán losresultadosy mediante qué técnicas. Estas alternativas deben ser acordadas en una comunicación personal entre los clínicos y los técnicos del laboratorio. Tabla 8-2.Síndromes clínicos, tipos de muestras, materiales y precauciones del operador Síndrome clínico Infecciones respiratorias Infecciones gastrointestinales Infecciones sistémicas Hepatitis Exantemas Tipos de muestras Células de nasofaringe (aspirado, tórula) Deposiciones, biopsia intestinal Sangre (suero, plasma o células) Sangre,deposiciones Células basales de lesiones o hisopado nasofaríngeo Biopsia Sangre Deposiciones Materiales 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 Idealmente un frasco estéril o limpio Con medio de transporte viral para la biopsia Unidad refrigerante Tubo sin anticoagulante para suero Tubo con EDTA para plasma o leucocitos Tubo sin anticoagulante para suero Tubo con EDTA para plasma Frasco limpio Unidad refrigerante para transporte deposiciones Tórula flexible con punta de dacrón o plástico, medio de transporte viral Medio de transporte viral Tubo sin anticoagulante para suero Tubo con EDTA para plasma o células Frasco limpio Unidad refrigerante Precauciones para eloperadordurante elprocedimiento Precauciones estándar más mascarilla, antiparras, guantes y pechera Precauciones estándar más guantes y pechera Precauciones estándar más guantes y antiparras Precauciones estándar más guantes y pechera, antiparras para lapunción venosa Precauciones estándar más mascarilla (si son vesículas), antiparras, guantes y pechera 79
- 68. VIROLOGÍA CLÍNICA en .eldesarrollo de un ensayo molecular o inmunoenzimático. Para ello la sangre extraída no se debe vaciar a un tubo a tra- vés de la aguja ni se debe conservar como sangre total conge- lada ni refrigerada. Líquido cefalorraquídeo (LCR).Los volúmenes de LCR siem- pre 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 mole- culares (Ej.: herpes simplex, enterovirus, varicela zóster, citome- galovirus, 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 ca- sos complejos. Por tanto, es recomendable conservar un trozo equivalente al tamaño de una lenteja en un tubo estéril sin for- malina 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 pro- ceso 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 es- tabilidad de las envolturas virales y evita la destrucción del genoma ARN, que es el más lábil. Además, retarda la mul- tiplicación de las bacterias normalmente presentes en algu- nos 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 pro- cesamiento 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 exa- men 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 antivi- rales y otros datos de interés. Con esta información el laborato- rio 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, através 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 detec- ción de lgM y/o lgG específica contra un virus En ocasiones basta con un examen para establecer el diag- nóstico. Sin embargo, en situaciones complejas o ante pacientes especlales puede ser necesario utilizar más de un examen diag- nóstico 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 re- sultados 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 téc- nicas disponibles categorizadas en términos prácticos de acuer- do 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 es- pecificidad de la reacción antígeno-anticuerpo, que se eviden- cia 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, bio- sintético, 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 detec- tar antígeno. Método indirecto: el anticuerpo específico (anticuerpo pri- mario) no está marcado y la formación del complejo antígeno- anticuerpo se evidencia mediante la adición de un anticuerpo marcado antiespecie del anticuerpo primario (anticuerpo se- cundario conjugado); este método puede emplearse para de- tectar tanto antígenos como anticuerpos. La forma más simple de inmunodiagnóstico es la agluti- nación, en que la simple unión de antígenos con anticuerpos produce complejos grandes que sedimentan, fenómeno visible
- 69. CAPÍTULO 8 -DIAGNÓSTICO VIRAL Tabla 8-3.Técnicas de diagnóstico usadas en virología clínica: usos, ventajas y desventajas Técnica 1nmunofluorescencia Ensayos inmunoenzimáticos lnmunocromatografía Detección de ácidos nucleicos Reacción de polimerasa en cadena (PCR) Principales usos Detección de antígenos Virus respiratorios, el mejorVRS. Otros: herpes simplex, varicela zóster, citomegalovirus Detección de anticuerpos: lgM/IgG anti VCA VEB lgM/IgG Parvovirus lgM/IgG Sarampión Detección de anticuerpos contra VIH, hepatitis A,B,C,E, hantavirus Adecuado para estudios epidemiológicos como censos serológicos Cualitativa 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 Ventajas Permite evaluar la calidad de la muestra Se pueden evaluar múltiples agentes a partir de una muestra Permite estudiar antígenos y anticuerpos Tiempo de entrega de resultados promedio4 h Permite procesar en forma automatizada un gran número de muestras Permite estudiar antígenos y anticuerpos Ensayos de alta sensibilidad Requiere infraestructura muy simple De bajo costo Posible de ejecutar en terreno Alta sensibilidad Detecta virus no viables Detecta virus de genoma ADN después de largos períodos de conservación Desventajas Precauciones estándar más mascarilla, antiparras, guantes y pechera Se requiere de un microscopio de epifluorescencia; el operador debe ser entrenado en esta técnica Costo variable, se requiere de personal entrenado para un correcto procesamiento einterpretación de resultados No se puede apreciar la celularidad de una muestra en la detección de antígenos Sensibilidad y especificidad puede variar interensayo cuando son hechos localmente Peligro de contaminación y falsos positivos Su positividad no significa virus vivo replicante Requiere un laboratorio con infraestructura destinada aestos ensayos y personal entrenado - Los reactivos son de alto costo a simple vista, como lo observado al determinar grupos san- guíneos; 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). idealmente debe ser confirmada si el cuadro clínico no es clá- sico o si la prevalencia de la enfermedad es baja en la pobla- ción 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 siste- mas de captura para lgM, de competencia para confirmación de VIH, entre otras (Figuras 8-2, 8-3 y 8-4). Si bien estos métodos son rápidos y simples, hoy se usan con menor frecuencia y con una finalidad de tamizaje, que TÉCNICAS DE INMUNODIAGNÓSTICO 1 2 3 Métodos directos Búsqueda de antígenos 4 C)---< .... >-O ~ ' Métodos indirectos Búsqueda de antígenos ode anticuerpos ( 1 / ~>-- >--0 ::: r ~ 1 / ~ .... >-->--0::: 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 in- fectadas. 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 yposteriormente 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
- 70. VIROLOGÍA CLÍNICA El sistemausado para marcar los anticuerpos y que final- mente 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 reaccio- nes inmunocitoquímicas, el anticuerpo va acoplado a una en- zima (fosfatasa alcalina o peroxidasa) que reacciona con un sustrato cromógeno, dando origen a un producto coloreado, detectable a simple vista o con un espectrofotómetro, median- te 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 habitual- mente cualitativas, pues determinan la presencia o ausencia de un antígeno o un anticuerpo. Sin embargo, algunos ensa- yos se pueden utilizar también en forma cuantitativa, espe- cialmente para la medición de títulos de anticuerpos. Por ejemplo, el uso de diluciones sucesivas del suero en la deter- minación de anticuerpos tipo lgM e lgG contra virus hanta va- riedad 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-IgMadherida a la placa de ELISA o o o o Cambio de color o o o J:-E ~ * Figura 8·3.Técnica de ELISA, método de ensayo inmunoenzimático de captura de lgM usado parael diagnóstico senológico de sarampión y hantavirus. --·82 influenza o rubéola. La antigenemia para CMV es otro ejemplo de técnica cuantitativa donde la detección de antígenos se mi- de 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 apro- vechando 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 am- plificación, esta última a su vez referida a la secuencia blanco o de la señal de amplificación. Electroforesis del ácido nucleico. Algunos virus con geno- ma segmentado se pueden detectar extrayendo el genoma de la muestra y luego observando su patrón de migración electro- forética 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 detec- ción 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 (endo- nucleasas) que cortan el genoma en secuencias específicas (RFLP: restriction fragment length polyrhorphism), originan- do 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 áci- do 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 confir- mación de VIH. 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 losan- ticuerpos anti VIH marcados, habrá una menor positividad. La diferencia con- firma la positividad de la prueba.
- 71. blanco. Las sondasse pueden marcar con elementos radio- activos y visualizar la formación del híbrido mediante una au- torradiografía. Otras sondas, que pueden ser biotiniladas, se detectan mediante una reacción inmunoquímica. En la actuali- dad, por su menor sensibilidad, estos ensayos no forman parte de la rutina de un laboratorio de diagnóstico virológico. Los métodos de amplificación del material genético han re- volucionado 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 utiliza- dos en los laboratorios de virología. A continuación se describen en detalle ambas alternativas de ensayos de amplificación. Amplificación del segmento objetivo o blanco. El más co- nocido 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 téc- nica 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 en- trenado en estas técnicas, los que deben velar por un trabajo unidireccional y sin quiebre de ninguna de las etapas. 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 CAPiTULO 8 - DIAGNÓSTICO VIRAL 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 "obje- tivo o blanco" que se desea identificar; una mezcla de PCR, que contiene los nucleótidos, sales y otros reactivos, y una en- zima 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 posterior- mente serán detectadas. La interacción de estos cuatro elementos se realiza en múl- tiples 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 aparea- miento (annealíng) de los partidores con las hebras de ADN a una temperatura de 50 a 75 °C, pero que puede variar depen- diendo 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. 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 nu- cleótidos original. Usualmente, alrededor del ciclo treinta de amplificación, se alcanza la eficiencia máxima de la reacción, graficada como la meseta de la curva logarítmica de la reac- ción (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 eti- dio (geles de agarosa) o nitrato de plata (geles de acrilamida), liiliiilli 111 l!il l ili 1 11 111111 11 111 11 1111 11 11 11 liill Desnaturalización por calor Ciclo de PCR ITTTT 111111111111111111 11 111 1111111111 11 111111111 ji 111 1111 1111 111111111 111 iiiiiiiiiiiiilliili .L...W TTm """""""'"'""' Ciclo2 iiiiiiiiiiiiiiiii 11111 l..J.W Ciclo 3 TT"iT 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11" Hibridación de partidores iillillililiiiiliiiiil ''llill"iliiiiiiiiiiii T'IITT' TTIT 11'1111!111"11"11 " ' !11! "!1!!1!1"1!1111' Repetir 30-40 ciclos Figura 8·5. Esquema de la reacción en cadena de la po!imerasa. 83
- 72. VIROLOGÍA CLÍNICA o mediantehibridación con una sonda específica para el ampli- cón (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 optimizacio- nesde 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 ex- ternas 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 sustra- to se procesa una segunda serie de PCR usando ahora partido- res 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 confia- ble. Por esta razón, muchos laboratorios evitan la implementa- ción 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 reac- ción. 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 múl- tiples 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, --·84 se han modificado para informar del número de copias de ge- noma viral detectadas por reacción y por consiguiente cuantifi- carlo en los distintos fluidos corporales. La PCR en tiempo real es un ensayo molecular automatizado que en forma simultá- nea 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 volúme- nes 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 mane- jo oportuno de pacientes complejos, como los inmunosupri- midos, 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 bran- ched ONA o RNA. El ácido nucleico extraído se hace reaccio- nar 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. Posterior- mente, 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 positi- vos, 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.
- 73. En concomitancia conel avance de los tratamientos de las enfermedades virales, la resistencia a los antivirales ha reque- rido de la implementación de técnicas de diagnóstico que en- treguen 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 cul- tivos 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 varian- tes 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 ey su resistencia al uso de interferón, o variantes genéticas de hepatitis 8 resistentes a lamivudina. Uno de los ensayos más usados en la práctica infectoló- gica es la genotipificación del VIH para la elección de una buena combinación de antivirales para su tratamiento. Los ge- nes 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 mejora- do 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 re- sistencia conocidos. Los ensayos fenotípicos proporcionan información más completa del virus in vivo, el cual puede tener en su geno- ma 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 com- plejidad se realizan sólo en centros de referencia y sus resulta- dos 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 particularmen- te 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 an- ticuerpos 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 C APÍTULO 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 nue- vos. Además, se puede obtener el virus completo en altas con- centraciones para estudios de caracterización, de estructura antigénica y genómica, de sensibilidad a antivirales, etcétera. La desventaja principal radica en que no todos los virus cre- cen 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 via- ble, una línea celular que le permita una replicación óptima, me- dios 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 co- mo señal de replicación efectiva que orienta a la identificación final del virus. La presencia viral debe ser confirmada específi- camente 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 uti- lizar dos a tres líneas celulares diferentes para conseguir un espectro amplio de aislamiento viral. Se debe disponer de va- rias 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: prima- rias, diploides (semicontinuas) y continuas. • Primarias: son células preparadas directamente desde un tejido animal o embrionario. Su el.aboración requiere de va- rios procedimientos y su propagación en pasajes sucesivos es limitada. Ejemplos de estas células son las células de ri- ñón de mono y los fibroblastos de placenta. • Diploides o semicontinuas: son células de origen fetal hu- mano o animal con un cariotipo diploide. Pueden ser utilizadas además en producción de vacunas, como la vacuna trivíri- ca (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 cé- lulas 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 perdi- do su cariotipo diploide y su inhibición por contacto, por lo que pueden multiplicarse indefinidamente. Ejemplos de es- tas células son las líneas HEp-2 usadas para virus respira- torios, rabdomiosarcoma (RD) para ecovirus, riñón de perro (MDCK) para virus influenza, LLC-MK2 para parainfluenza y metaneumovirus. 85
- 74. V IROLOGÍA ClÍNICA Inoculaciónde 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 partícu- las virales que se han liberado durante el proceso y que han quedado suspendidas en el sobrenadante luego de la centri- fugación. 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 inocula- ción 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 cam- bio de la morfología de la célula como consecuencia de la re- plicación 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 embar- go, para tipificar como herpes simplex 1 o 2 se requiere de in- munofluorescencia 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 centrifu- gación fuerza la entrada y acelera la síntesis de las primeras proteínas virales, que pueden ser detectadas por inmunofluo- rescencia 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 méto- dos 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 serolo- gía no basta para establecer un diagnóstico definitivo. En aquellas infecciones persistentes, como las ocasiona- das por los herpesvirus, sólo las infecciones primarias -no las reactivaciones- se pueden diagnosticar por las técnicas de se- rología clásica. Los ensayos serológicos tienen dos finalidades prácticas: hacer un diagnóstico de infección aguda o reciente me- diante 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 ac- mé a las cuatro a ocho semanas de la exposición y dura unos pocos meses, haciéndose posterio"rmente indetectables. En
- 75. cambio, los anticuerposlgG si bien también se elevan en la fase aguda de la infección, declinan lentamente e incluso pue- den 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 ne- gativo 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 suge- rente, es de alta correlación con el diagnóstico de la infección reciente. La lgG es de particular utilidad en la evaluación pretrasplan- te 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 in- fección y enfermedad luego del procedimiento. También tiene extenso uso en epidemiología para conocer el estado inmuni- tario de las poblaciones a muchos agentes, para evaluar vacu- naciones, 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 anticuer- po que reconozca la inmunoglobulina humana. Habitualmente, estos anticuerpos son producidos en una especie diferente a la humana (ratón, conejo, cabra, gallina, etc.) para evitar reaccio- nes inespecíficas. Este anticuerpo lleva unido una enzima que C APÍTULO 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 pla- taforma 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 an- tígeno-anticuerpo se realiza en un microscopio de luz ultravio- leta 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 con- siste en el reconocimiento 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 radioisotó- picas. Este ensayo equivale a hacer varias pruebas inmunoló- gicas contra un mismo virus, por lo que se usa como reacción confirmatoria. La aplicación más conocida del Western Blot es la confir- mación 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 situa- ciones comunes. El laboratorio viral es confirmatorio, pero su implementación es más compleja y sus requerimientos pue- den 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 dis- ponibles hoy y que continuarán surgiendo en el futuro (Tablas 8-4 y 8-5). Tabla 8-4. Desde el diagnóstico virológico hasta la caracterización viral. ¿Dónde debemos situarnos? Diagnóstico clínico yepidemiológico (prensa,TV, Internet) Detección rápida de antígenos: Aislamiento en cultivo celular Biología molecular: Serología: ($) =valor relativo de los exámenes inmunofluorescencia ELISA, inmunocromatografía,aglutinación látex antigenemia CMV PCRo RT-PCR: RLFP sondas moleculares, secuenciación neutralización ELISA, IFI respuesta celular (LT. citoquinas, otras) o ($), ($$), ($$$) ($$$) ($$$$) ($$$$$) ($$ $$), ($$); ($$$$) 87
- 76. ViROLOGÍA CLÍNICA Tabla 8-5.Orientaciónpara el uso de métodos diagnósticos en laboratorio viral Tipo de virus Técnicas clásicas (*) lnmunodiagnóstico Suero Cultivo IF ELISA /Cr SONDA-PCR Otro(*) RESPIRATORIOS - Rinovirus + + ++ -VRS + +++ ++++ ++++ ++++ ++ - hMPV + ++ +++ - Adenovirus + +++ +++ +++ +++ +++ -Influenza +++ ++++ +++ +++ +++ +++ - Paraintluenza + +++ +++ +++ ++ ENTÉRICOS - Rotavirus + ++++ ++ ++ ++++ - Norwalk + o ++ ++ - Astrovirus + ++ ++ - Poliovirus +++ +++ +++ - Eco-Coxsackie ++ ++ +++ EXANTEMÁTICOS -Sarampión ++ ++ +++ +++ ++ -Rubéola +++ + + ++++ ++ - Parvovirus B19 + ++ ++ +++ -Virus Papiloma o +++ GRUPO HERPES Herpes simplex + +++ +++ +++ CMV + ++++ +++ ++ ++ ++ vzv + + +++ +++ +++ EBV + + +++ +++ ++++ HHV6 ++ HEPATITIS A ++++ B o ++++ +++ e o +++ +++ D o +++ + E o +++ + 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
- 77. HECHOS DESTACADOS • Eldiagnóstico 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 infec- tológico. • La implementación de técnicas de PCR, particularmente las de tiempo real, ha contribuido a otor- gar diagnósticos rápidos de alta sensibilidad, y con ello ha mejorado en forma significativa el ma- nejo de una gran gama de patologías. • Mientras las técnicas de inmunodiagnóstico directas detectan sólo antígenos, las indirectas permi- ten 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 diag- nóstico virológico. • Los cultivos de virus en líneas celulares se usan para amplificar la cantidad de virus con el fin de fa- cilitar la realización de otros estudios, como caracterización de cepas y variantes antigénicas, es- tudios de secuenciación de su genoma y la determinación de susceptibilidad a antivirales. 89
- 78. CAPÍTULO 9 Control deinfecciones virales Luis Fidel Avendaño La 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 tan- to los virus como sus hospederos no han estado ajenos. Los progresos de la ciencia y la tecnología en diversos aspectos -urbanización, transportes, costumbres, educación, comu- nicaciones, 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 desinfec- ción, 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 espe- cífico de las infecciones se abordarán en los capítulos corres- pondientes a los virus que requieran menciones especiales. EDUCACIÓN La educación es indispensable en cada una de las estrate- gias 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 ad- quisición 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 in- fecciones 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 Contenido Educaci9n _____________________________________]_Q Medio ambiente 90 ___§~~~~9-~!!~~----------------------------------------------------------------------------------------------------------~~- -~~_r:!~~~_ción ~~sinfecci~~-antisee~J-~ _____9~ ---~~f!2i_~ec~!!!~~~-------------------------------------------------------------------------------------~-~ 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 infeccio- nes 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 trans- misión viral por las secreciones expelidas por casos asintomá- ticos al hablar o simplemente respirar. El control de las infecciones transmitidas por vía sexual re- presenta 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 tam- bién requiere de educación, para que el público acepte y pro- mueva 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 vegeta- les y domesticó animales, cambió su relación con los agentes microbianos naturales. En nuestro caso, aumentaron las ins- tancias 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 con- secuencias negativas que ello pudiera traer para la naturaleza.
- 79. Dos tipos deintervenciones pueden ayudar a controlar la difu- sión de las infecciones virales. Sistemas seguros de disponibilidad de agua, alimentos y de eliminación de excretas. Los recursos "agua potabley alcanta- rillado" 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, conside- rando que la menor concentración de población en estas áreas dificulta la difusión de muchas infecciones virales. La efectividad depende también de la relación agente-hos- pedero. 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 pota- ble 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 rela- ción a los países en desarrollo, pero las de causa viral, espe- cialmente rotavirus, siguen siendo igualmente prevalentes. Control de vectores. Es un desafío mucho mayor, pues implica controlar poblaciones de animales silvestres, especial- mente 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 infeccio- nes 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 -ra- bia, influenza- , aunque los virus se mantienen en sus reser- vorios silvestres. Medidas ambientales de control de vectores como la ac- ción 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 epi- demias en humanos y en animales (epizootias). BIOSEGURIDAD Comprende un conjunto de medidas permanentes desti- nadas 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 con- lleva 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 des- criben 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 C APÍTULO 9 - C ONTROL DE INFECCIONES 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 pre- ventivas. Por ejemplo, es completamente diferente el riesgo para un administrativo que atiende público aislado en una ca- bina, 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 resi- dencia de ancianos, a una guardería infantil, etc. Durante perío- dos 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 co- munidad, 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 pacien- tes con enfermedades infecciosas, que deben ser conocidas, aplicadas y reforzadas permanentemente. En cada centro hos- pitalario debe haber un comité encargado del control y preven- ción 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 biológi- cas 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 es- tándar 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 vi- tro, 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 me- didas correspondientes al nivel 2, mientras que el trabajo con patógenos más peligrosos (hantavirus, virus Ébola, virus de 91
- 80. 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, VIH,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 Lassa, 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 2 3 4 --·92 Personal del laboratorio instruido sobre métodos adesarrollar 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 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 efficiencyparticu/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
- 81. fiebres hemorrágicas, virusemergentes y otros) requiere bio- seguridad 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 biosegu- ridad de parte de todo el personal; además, ante situaciones epidemiológicas nuevas o inciertas, las normas de trabajo de- ben realizarse en nivel 2 con prácticas de 3. ESTERILIZACIÓN, DESINFECCIÓN Y ANTISEPSIA Estos conceptos deben definirse claramente para evitar confu- siones, pues suelen usarse indistintamente. La desinfección es la acción de limpiar y descontaminar un ar- tículo 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 mi- croorganismos que puedan complicar la evolución de un pro- cedimiento invasivo, por ejemplo. Estos agentes actúan sobre distintos microorganismos con distinto grado de eficiencia. Los virus se inactivan con los mé- todos fisicoquímicos usados para otros microorganismos; pero los v~us con manto son más lábiles a las condiciones del am- biente 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 ce- lulares. La alquilación de grupos terminales hidroxilo, amino, carboxilo y sulfhi€Jrilo bloquea reacciones en diversos procesos metabólicos, y muchos agentes -óxido de etileno, formaldehí- do y glutaraldehído- actúan de esa forma. Tabla 9-4.Sistemas de esterilización por medios fís1cos o químicos C APÍTULO 9 - C ONTROL DE INFECCIONES 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 me- tabolismo celular y microbiano. Los compuestos fenólicos 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 intrace- lulares. Esterilización La esterilización es el método más eficaz, pues destruye com- pletamente 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). El calor húmedo se emplea en autoclaves a 121-132 oc 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 pe- netración es más lenta. Se requieren mayores temperaturas y tiempos que los que se obtienen en estufas. Se usan varios esquemas: 200 oc por 125 min; 171 oc por 1 h; 160 oc por 2 horas o 121 oc por 16 horas. Se emplea para esterilizar mate- rial de vidrio o de metal. Óxido de etileno. En forma de gas es eficiente, aunque es inflamable y explosiva, por lo que se exigen estrictas re- gulaciones 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 oc por 3 h, pero para Medios Concentración ogrado Físicos Vapor a presión Calor seco Filtración Rayos ultravioleta Radiaciones ionizantes Uso de gases Óxido de etileno Formaldehído en vapor • HP2 en vapor Plasma Químicos Ácido paraacético Glutaraldehído 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 aondasde 254 nm por tiempo variable Exposición variable a rayos gamma 450- 1200 mg/L a29-65 °( por 2-5 h 2%- 5% a 55-60 °( 30%a 55-60 °( Gas de H202 con alto grado de ionización 0,2% 2% 93
- 82. VIROLOGÍA CLÍNICA eliminar residuosdel 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 tratamien- to 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 me- nos 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 super- ficies contaminadas con productos biológicos (1 0.000 ppm (ppm =partes/1.000.000) y superficies potencialmente conta- minadas (1 .000 ppm). Antisepsia Se usa para disminuir el número de microorganismos de la superficie de la piel. Tienen distintos grados de seguridad y efi- cacia. 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 lue- go del aseo hay nuevo contacto con la fuente contaminante (Ej.: secreciones respiratorias), debe repetirse el procedimiento. Tabla 9-5.S1stemas de desinfección Método Los antisépticos más habituales son el alcohol, con o sin mezcla con sustancias yodadas (povidona yodada), la clor- hexidina y el triclosán. QUIMIOPROFILAXIS Es la posibilidad de administrar medicamentos con anteriori- dad a la exposición para disminuir el riesgo de contagio. Si bien esto es relativamente frecuente en bacteriología, en viro- logía en pocas situaciones es eficaz. Antivirales en influenza. Los antivirales adamantanos y los inhibidores de la neuraminidasa pueden usarse en forma pro- filáctica 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 va- cuna, 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 vi- rus 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 de- mostró 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 prepa- rado (Capítulo 12: Infecciones virales respiratorias). Herpes recurrente. Se usa aciclovir o valaciclovir para la prevención de herpes genital recurrente, lo que evita las reacti- vaciones, pero no la latencia del virus en los ganglios nerviosos sensitivos locales. Suele usarse en inmunocomprometidos en diversas circunstancias. CMV en inmunosuprimidos (especialmente en trasplanta- dos). Se ha recomendado el tratamiento profiláctico con gan- ciclovir, aprovechando la capacidad actual de monitorizar en el tiempo la actividad de la infección por CMV. Concentración Eficacia Calor húmedo: hervir 75-100 oc por 30min Alta Líquidos • Glutaraldehído al2% Alta • Peróxido de hidrógeno (HP2) 3%-25% Alta • Formaldehído 3%-8% Alta a mediana • Dióxido de cloro Variable Alta • Ácido paraacético Variable Alta • Compuestos de cloro 100- 1000 ppm de cloro libre Alta • Alcohol etílico o isopropílico 70% a95% Mediana • Compuestos fenólicos 0,4 a5% Media a baja • Compuestos yodados 30-50 ppm/L Mediana • Compuestos de amonio cuaternario 0,4%-1,6% Baja --·94
- 83. 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 vi- rus. • 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 pató- genos con que se trabaja, para lo cual hay normativa internacional. • Los agentes patógenos, en este caso los virus, se pueden eliminar de diversas formas dependien- do de las metas y condiciones. Los términos esterilización, desinfección y antisepsia no son sinó- nimos y su realización implica metódicas y objetivos distintos. • La quimioprofilaxis antiviral puede hacerse en contadas ocasiones, pero es de buen rendimiento. 95
- 84. CAPÍTULO 1Ü Vacunas virales KatiaAbarca Contenido ~~-~pue~J~~~~~~-Y.~-'?~!:1-~~--------·----------------------------------------------------------~~ Tipos de vacunas virales 97 Conceptos básicos en vaccinología El futuro de las vacunas virales 100 100 La vacunación consiste en la exposición controlada a un agente causal, a uno cercanamente relacionado o a algu- no de sus componentes, en una presentación biológica que genere una respuesta inmune, asegurando baja o nula pato- genicidad. 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 pro- tección cruzada contra esta infección. La vacunación es una inmunización activa porque el re- ceptor 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 pro- tección directa al individuo vacunado mediante la estimulación de la respuesta inmune. Algunas vacunas generan secundaria- mente 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 atra- vés de las vacunas son los mismos que operan en una infec- ción 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 secun- daria. La respuesta primaria ocurre luego de la primera adminis- --&1 96 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, au- mentan 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 an- ticuerpos más rápida y en mayor concentración, principalmen- te 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 lin- focitos 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 cé- lulas plasmáticas productoras de anticuerpos. La respuesta inmune celular es mediada por la célula dendrítica o presenta- dora 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 pue- den otorgar inmunidad a poblaciones o comunidades no vacu- nadas. 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 cir- culación del virus silvestre disminuye y con ello la probabilidad de los individuos no inmunizados de exponerse a la infección
- 85. se reduce, losque por tanto enferman menos (protección de rebaño o herd protection). Otro ejemplo de protección de individuos no vacunados di- rectamente 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 res- puesta inmune (inmunidad de rebaño o herd immuníty) . 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 enfermeda- des virales, tales como la polio o el sarampión. 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 in- munogénicas. El más conocido es el timerosal, que se usa principalmente en vacunas multidosis para evitar la contami- Tabla 10-1 .Componentes de las vacunas Rol Compontnte uobjetivo CAPÍTULO 1Ü -VACUNAS 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. TIPOS DE VACUNAS VIRALES Clasificación de las vacunas según su composición Si el virus está vivo, se denominan vacunas de virus vivo o in- fectivas, 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 quími- cos. Se caracterizan por generar sólo una inmunidad humoral, especialmente en base a lgG, por lo cual requieren dosis re- petidas. Inducen una defensa de corto tiempo, pueden com- binarse con otros antígenos y administrarse a embarazadas e inmunosuprimidos. En algunos casos, en lugar de usar virus completos se preparan sólo con subunidades antigénicas. 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 embaraza- das 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). Ejemplos lnmunógeno Microorganismo completo o fracciones antigénicas Virus polio 1 atenuado HBsAg recombinante Preservantes Adyuvantes Estabilizantes Mantener esterilidad de lavacuna Potenciar la respuesta inmune Mantener laestabilidad de lavacuna durante su almacenaje, importante en vacunas liofilizadas Tabla 10-2.VentaJas ydesventajas de las vacunas por wus v1vo (mfectivas)y no infectivas Característica Desarrollo clásico Uso de bioingeniería lnóculo Número de dosis Vía de inoculación Efecto secundario Inmunidad:tipo Duración de inmunidad Viruscontaminantes Estabilidad Virulencia 1nterferencia Vacuna por virus vivo Lento, azaroso,caro Variosejemplos Pequeño Unao dos Natural (oral, nasal) o parenteral Leve, local y/o general Humoral (lgG) y celular; local (lgA) y sistémica Larga (variosaños) Posible,anecdótico Requiere estrictacadena de frío Puede revertir, raramente Con virusvivos naturales o de vacunas Partículas tipo virusde L1de virus papiloma Timerosal Sales de aluminio Adyuvante de Freund AS04 ISCOMs Vacuna no infectiva Rápido, estandarizado Varias aplicaciones Altaconcentración Múltiples Parenteral Leve, local y/o general Humoral general (lgG) Corta (1 a 2 años) Virusvivo residual muy raro Más estable Sin riesgo - No hay, puede contener muchos antígenos 97
- 86. VIROLOGÍA CLÍNICA Vacunas devirus vivo Entre ellas se incluyen las vacunas de virus vivo atenuado y las vacunas de virus relacionados. Vacunas de virus vivo atenuado. Se preparan seleccionan- do mutantes no virulentas o de virulencia atenuada. La atenua- ción habitualmente se consigue mediante pasajes sucesivos del virus en hospederos no habituales (animales) o, más fre- cuentemente, en cultivos celulares. Por ejemplo, la vacuna an- tisarampión 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 se- cundarios, 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 infec- ción 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). Compren- den 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 huma- nos. 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 pasa- jes 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 me- diante 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 Tabla 10-3. Clasificación de las vacunas virales según su composición Tipo de vacuna Virusvivo, infectiva Virusinactivado, no infectivas --·98 Componente de la vacuna Virusvivo atenuado Virus relacionado Viruscompleto inactivado De subunidadesnaturales De subunidadessintetizadasen laboratorio De ADN viral Partículas similares avirusyvirosomas celular, habitualmente de larga duración, por lo que en general basta con una o dos dosis para conseguir una inmunidad du- radera. 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 emba- razadas. Vacunas virales no infectivas Incluyen vacunas que contienen el virus completo inactivado, sólo fracciones antigénicas o subunidades del virus, o partícu- las similares a virus elaboradas artificialmente (Tabla 10-3). Vacunas de virus completo inactivado. Se elaboran inac- tivando el virus habitualmente por métodos físicos (calor) o químicos (formalina, propiolactona). Fueron las primeras va- cunas 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. Con- sisten 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 vi- rus) 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 ela- boró con antígeno de superficie extraído de sangre de pacien- tes 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 recombinan- te, 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 con- siste en administrar, ya sea en forma aislada (ADN desnudo) o inserta en un vector, la parte del material genético del virus que Ejemplos: vacuna contra polio oral, sarampión, rubéola, parotiditis, varicela - herpeszóster, fiebre amarilla, rotaviruscepa humana, influenza nasal adaptada al frío viruela; rotavirus simio-humano y bovino-humano hepatitisA, polio parenteral, antirrábica influenza inactivada (virus fraccionado o antígenospurificados) hepatitis B(antígeno de superfície recombinante) variasen desarrollo papiloma humano (proteína L1de cápside), hepatitis A virosomal, influenza virosomal '
- 87. 42nm HBsAg HBcAg ADN HBeAg polimerasa genHBsAg 0 0 o O o o CAPÍTULO 10 -VACUNAS VIRALES vector plasmidial Figura 10-1. Desarrollo de vacuna por tecnología de ADN recombinante. (1) Del virus hepatitis Bse extrae el gen que codifica el antígeno de superficie (HBsAg) (2), que se insertaen un vector plasmidial (3) que se transfecta en una levadura (4) que produce abundante proteína (HBsAg), que se purifica y(S) se usa para la pro- ducción de la vacuna. codifica para una proteína inmunogénica. El ADN de la vacuna es traducido a proteína por las células musculares y esta pro- teína estimula la respuesta inmune protectora. Aún no existen vacunas de ADN licenciadas. Vacunas de partículas similares a virus. Elaboradas artifi- cialmente, incluyen a los virosomas y a las vacunas de partícu- las 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 hepa- titis A virosomal y una contra la influenza. Las nuevas vacunas contra el virus papiloma humano consisten en VLP compues- tas 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. Las vacunas no infectivas en general producen una res- puesta inmune de menor intensidad y duración que la obte- nida con las vacunas de virus vivo atenuado, por lo que suelen requerir de varias dosis. Sin embargo, son seguras pues ca- recen del riesgo de provocar enfermedad en el sujeto que las recibe. Clasificación sanitaria o de salud pública Se pueden clasificar en vacunas sistemáticas y no sistemá- ticas. 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 uni- versales en todos los países, la OMS estableció en 1974 el 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 considera- das 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. 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 ca- racterísticas 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 es- peciales como brotes o epidemias (antigripal, anti-meningocó- cica), 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, rota- virus y virus papiloma. El esquema de vacunación recomendado por la OMS, ac- tualizado 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.
- 88. V IROLOGÍA CLÍNICA CONCEPTOSBÁSICOS EN VACCINOLOGÍA lnmunogenicidad. Capacidad de la vacuna de generar una respuesta inmune específica y adecuada. Una respuesta ade- cuada 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 an- tígeno adecuado, esto es, aquel que estimula una respuesta inmune protectora, y ser de larga duración. Esta última cuali- dad 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 refuer- zo (booster), esto es, para aumentar rápidamente la concen- tración de anticuerpos y su duración en el tiempo. En la mayoría de las vacunas virales el análisis de inmuno- genicidad se efectúa midiendo la concentración de anticuer- pos 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 vacu- na. No siempre se sabe con exactitud qué nivel de anticuerpos es protector. Seguridad. Implica que la vacuna no genere efectos secun- darios importantes en relación a los riesgos de sufrir la en- fermedad. 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 enferme- dad 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 enfer- medad en una población, en las condiciones reales de admi- nistración 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 administra- ción. 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 imple- mentación 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 eva- lúan 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 ajus- tados por calidad de vida (OALY). Una vacuna es costo efectiva --·100 cuando el costo para evitar la pérdida de un año de vida ajus- tado por discapacidad es menor a tres veces el producto inter- no 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 so- metida. 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 tempe- raturas, 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 admi- nistrada a sujetos inmunocomprometidos ni a sus contactos cercanos (hermanos), quienes deben recibir la vacuna polio inactivada de administración parenteral (Salk). Es contraindi- cación 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 contraindica- ción 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 efecti- vamente 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 des- de hace algunos años y se trabaja intensamente en vacunas de mucosas contra VIH. Otra ruta de administración de vacunas es la vía oral me- diante 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 téc- nica 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.
- 89. CAPÍTULO 1Ü -VACUNASVIRALES Tabla 10-4.1nmunizaciónrutinaria recomendada por la OMS Antígeno Niños Adolescentes Adultos Recomendaciones globales BCG DTP Haemophilus influenzae tipo b Hepatitis B HPV Neumocócica conjugada Polio Sarampión 1dosis 3dosis, 1o 2 refuerzos (DTP) 3dosis con DTP . 3-4 dosis, con DTP 3 dosis (niñas) 3-4 dosis, con DTP 3-4 dosis, con DTP Primera dosis IPV 2 dosis Refuerzo Td Refuerzo Td en adulto joven o embarazada 3dosis (sujetos de riesgo no inmunizados previamente) 1 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 3años hasta los 10-15 años de edad 1dosis, con sarampión 2 o 3 dosis según lavacuna Recomendaciones para algunas poblaciones de alto riesgo Fiebre tifoidea Vacuna Vi: 1dosis; vacuna Ty21 a: 3-4 dosis Cólera Meningocócica (PS) Hepatitis A Rabia Refuerzo 3-7 años post vacunación primaria 2 dosis 1dosis 2dosis 3dosis Recomendaciones para programas de inmunización con ciertas características Parotiditis 2 dosis, con sarampión Rubéola 1dosis 1dosis Influenza (inactivada) Primer año: 2dosis, luego revacunación anual con 1dosis 1dosis desde 9 años, revacunación anual Recomendaciones globales BCG: Hepatitis B: Para ciertas regiones Encefalitis japonesa y fiebre amarilla: Rotavirus: Fiebre tifoidea: Cólera: Meningococo: Hepatitis A: Rabia: 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. 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 aantibióticos. Para poblaciones en riesgo inminente de cólera (residentes de áreas urbanas muy pobres, refugiados y viajeros aáreas de alto riesgo). Recomendada para grupos de alto riesgo (fuerzas armadas, campos de entrenamiento, escuelas de fronteras y viajeros aáreas epidémicas) y para personas con predisposición (asplenia, inmunodeficienciascongénitas). 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. Para ciertos programas de inmunización Parotiditis: Rubéola: Influenza estacional: 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. Países que desean reducir la rubéola congénita, en uso universal deben asegurarse elevadas coberturas. Puede enfocarse sólo aadolescentes y mujeres en edad fértil o universal atodos los infantes. Sujetos de alto riesgo, incluyendo adultos mayores en países donde existe una política'de vacunación de influenza. 101
- 90. VIROLOGIA CLÍNICA - -102 HECHOS DESTACADOS • Las vacunas son una de las herramientas más eficaces en el control de las enfermedades infeccio- sas 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 có- mo inducir protección contra una enfermedad mediante la inoculación de un virus de animal rela- cionado 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 eco- nómicas de inmunización, introducidas en alimentos o administrables a través de la piel. • La implementación de programas de vacunación a grandes poblaciones, principalmente enfoca- dos 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 infec- ciones virus hepatitis B y virus papiloma, respectivamente.
- 91. Antivirales Luis Fidel Avendaño E1desarrollode 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 intra- celulares 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 nive- les tóxicos. Segundo, los virus carecen de capacidad ener- gética 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 capaci- dad de discriminar entre procesos virales y celulares. 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 proce- sos metabólicos normales. En general el espectro de acción de los antivirales es res- tringido. Su uso requiere de un diagnóstico específico y rápido, condición que se cumple sólo en algunos cuadros clínicos ca- racterísticos (varicela, herpes zóster, sarampión, etc.) o situacio- nes epidemiológicas (influenza). Hoy se acepta que la mayoría de loq cuadros infecciosos virales representan "síndromes" de etiología múltiple (infecciones respiratorias, diarreas, exante- mas, 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 indivi- duos inmunosuprimidos hace más difícil establecer la etiología CAPÍTULO 11 Contenido Et~pas_J~ la multipJ~~_ón ~~~~------ ------------------------------------------1Q~ Mecanismos de acción de los antivirales 105 Adsorción: anticuerpos naturales, palivizumab 105 Penetración y denudamiento: amantadina- rimantadina, pleconaril, inhibidores de la fusión 106 Síntesis de macromoléculas 106 ADN: aciclovir y ganciclovir 106 ARN Antirretrovirales análogos de nucleósidos: zidovudina y otros 109 Antirretrovirales nucleotídicos: tenofovir 11 O Antirretrovirales no análogos de nucleósidos 11 O Antirretrovirales inhibidores de la integrasa 11 O Ribavirina 11 O Análogos de pirofosfato 11 O Proteínas: interferón e inhibidores de proteasas 11 O Liberación viral 111 ------~~~_e-~~~-~--~~-~0_~-----------------------------------------------------------------------!2]_ en base a características clínicas. Sin embargo, el avance bio- tecnológico 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 ino- cuidad 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 tratamien- to, 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 esta- do inmur:Jitario, que puede ser difícil de medir cuantitativamen- te. 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
- 92. V IROLOGÍA CLÍNICA yotros- 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 uti- lidad 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 inmuno- comprometidos). Las indicaciones actuales de los antivirales se limitan a algunas situaciones clínicas, muchas relacionadas a pacientes inmunocomprometidos. Ante cada caso debe eva- luarse 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 clí- nica de encefalitis herpética implica tratamiento inmediato, aun antes de confirmar la etiología. La disponibilidad de antivirales de uso clínico se reduce ac- tualmente a alrededor de cincuenta compuestos licenciados ofi- cialmente en los últimos diez años. Cerca de la mitad se destina al tratamiento de la infección por VIH; el resto se usa especial- mente en el tratamiento de infecciones por herpesvirus (herpes simplex, varicela zóster, CMV), hepatitis By C y virus influenzas. 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). Adsorción El virus, desde una fuente generalmente humana, debe llegar a la puerta de entrada (mucosas, vía respiratoria, digestiva, -ARN genital, piel y otras) e invadir una célula susceptible. Necesi- ta vencer una serie de obstáculos en el medio exterior (tem- peratura, 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 es- pecífica depende de una condición genética que determina el tropismo de los virus por especies, individuos, órganos, teji- dos y células. Esta etapa es asiento de la acción antiviral de varios elementos naturales y artificiales. Penetración Ocurre básicamente mediante dos tipos de procesos: por fusión de la envoltura viral con la membrana celular (parain- fluenza, 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). 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). 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 lue- go 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 Alteran funciones transcripción ARNm traducción - ADN nucleótidos a-C-TP } a-T-TP a-A-TP a-G-TP a-U-TP ARN 1 1 1 1 / polimerasa 1 1 ADN ' ! -----N~~~~~-AN----J moldeAN polimerasas, integrasas, kinasas, proteasas -,,---__________ ------------ .- '': ¡ ARNm } --- -- _t:a~~~c~o~---- - .¡ í Proteínas"tardías" estructurales l__---- - - - - - - - - - - - , - - - - - - - - - - - - - - '...- - -- -- -- -- --- ~ i Nuevos virus Figura 11-1. Replicación viral: esquema de la síntesis de macromoléculas. Los genomas de ácidos nucleicos (AN), generalmente de hebra única para virus ARN y doble para virus ADN, son transcritos aARN 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 estructurales, haciendo más eficiente el proceso global. Finalmente, se forman nuevos virus por ensamblaje de nuevos AN con las proteínas. Algunas proteasas participan en la"maduración" de proteínas estructurales; hay virus que portan enzimas en su estructura. --·104
- 93. la formación deproteínas 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 (ro- tavirus, virus influenza), en que cada segmento codifica una proteína y otras veces el mensajero codifica un sólo polipépti- do grande que posteriormente se fracciona en proteínas más pequeñas (polio, VIH). Los elementos pre9ursores de la forma- ción de macromoléculas virales (bases nitrogenadas, aminoá- cidos, 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 repre- senta el principal blanco de acción de muchos antivirales. Maduración y ensamblaje Las proteínas estructurales recubren al ácido nucleico y se en- samblan conformando la nucleocápsula de nuevas partículas virales. Los componentes de la cápside pueden sufrir modifi- caciones postraduccionales, tales como cortes, metilaciones y otras modificaciones que permiten la maduración de la par- tícula. 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 especí- ficos detectables con fines de diagnóstico y de seguimiento evolutivo. Tabla 11-1. Agentes antivirales naturales y artificiales de uso clínico Etapa de la replicación Agente Adsorción Anticuerpos Palivizamab Penetración Amantadinay rimantadina Pleconaril Enfuvirtiva, maraviroc Síntesis de macromoléculas ADN Aciclovir, valaciclovir, famciclovir Ganciclovir, valganciclovir AZT,ddl, ddC, d4T Cidofovir Lamivudina Adefovir ARN Ribavirina Pirofosfato Foscarnet Proteínas lnterferón alfa Saquinavir, ritonavir, indinavir Liberación Oseltamivir,zanamivir Respuesta inmune lsoprinosina, levamisol C APÍTULO 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 siste- mas de membranas nucleares o citoplasmáticas de la célula, pudiendo producir la muerte celular si el proceso es muy inten- so. Durante la yemación pueden quedar componentes de la membrana celular incluidos en el manto viral, fenómeno de sig- nificación en patogenia relacionada con la respuesta inmune. MECANISMOS DE ACCIÓN DE LOS ANTIVIRALES Numerosas drogas y sustancias naturales actúan como in- hibidores virales por diferentes mecanismos, interfiriendo en puntos específicos del proceso de multiplicación viral. Muchos de estos agentes son tóxicos y sólo pueden usarse para tra- tamiento 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 repre- sentan 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- Uso recomendado en Virus específicos VRS Influenza A Enterovirusy rinovirus VIH HSV 1-2, VZV CMV VIH-SIDA Herpesvirus, papiloma VIH, HBV HBV VRS, arenavirus, hantavirus, HCV HSV, CMV, VZV, VirushepatitisBy C VIH lnfluenzas Ay B ¿Virusrespiratorios? · 105
- 94. 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 preco- cidad 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 co- rriente" es un concentrado de anticuerpos obtenidos de in- dividuos 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 incuba- ción 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 especí- ficos 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 VIH- SIDA: 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 ligan- do que se une al ácido neuramínico de los receptores celu- lares, 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 pa- ra 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 trans- porte al núcleo. La amantadina se absorbe bien por vía oral. Se recomien- dan 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 in- fluenza A en la comunidad y puede prolongarse por varias semanas, según la situación, si no se puede vacunar. Se lo- gra una protección contra enfermedad sintomática del 50% al 90%, aunque existen infecciones subclínicas. Puede indicarse quimioprofilaxis por diez días en contactos familiares en situa- ciones especiales; también se puede administrar simultánea- mente con la vacuna, mientras se induce la inmunidad. Para el tratamiento de la influenza A se recomiendan igua- les 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 meca- nismo 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), impidien- do 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 deriva- dos. 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 Her- pesviridae 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
- 95. C APÍTULO 11- A NTIVIRALES 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 prime- ra es menos estricta para recibir sustratos "fraudulentos" como el aciclovir que la celular; luego es fosforilado por enzimas ce- 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 trifos- forilado. Por lo tanto, la selectividad de la droga se basa en o o HN::x~ HN::x~H,NAN N H,NAN N o NH2HCI HovoJ HOSoj Nao ~ ll DP- COONa / NaO HO Aciclovir Ganciclovir Foscarnet Amantadina o o NH2 o 11 11 11 11 HN~CH, HN~CH, HN~CH, H,N~j OAN 1 OAN 1 o-?"lN 1 N'-... N HO~HO'd HO'd HOJ OH N3 Timidina AZT 3TC Ribavirina OH corte o ¡ ~~ ~' H ~ ~ N ' ~ o ~ !.................HªN.................?......................I 'tfH o o x--- Valina Serina Glutamina Asparagina Tirosina Prolina Isoleucemia Valina Sustrato de proteasa [ m! o ·~ H~; r Inhibidor de proteasa Figura 11-2.Estructura de algunos antivirales.Se muestra la estructura de la timidina para compararla con algunos análogos de nucleósidos naturales. 107
- 96. VIROLOGÍA CLÍNICA la interferenciade 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 fuerte- mente 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 proceden- tes 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 in- munosuprimidos (SIDA), en los que parecen jugar un papel patógeno. Por el contrario, las cepas aisladas de individuos inmunocompetentes con terapia prolongada (Ej.: herpes geni- tal recurrente) han mostrado resistencia transitoria, sin impor- tancia 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 ob- servan 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 represen- tan 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 cua- tro 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- 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 compro- misos 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 herpéti- cas 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 agu- dos 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 neonatai- Y las por VZV en pacientes inmunocomprometidos, en es- pecial en leucémicos. En estas circunstancias, se recomiendan dosis de 20 mg/kg (o 500 mg/m2 ) cada 8 horas vía intraveno- sa, por 1Oa 21 días. En la gingivo-estomatitis herpética pri- maria 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 tras- plantes 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 suspen- der la droga. Se prescriben dosis intravenosas de 500 mg/m2 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 FosforilaciónT-kinasa viral (-------------------------------- .,_________,., ACICLOVIR- P ,.-------------------------------- ¡ ACICLOVIR-ACV ADNviral molde ADNpolimerasa viral Nuevo ADNviral jGq~~~:!ocelular -------~~;~L;;I~-~-~~--------) ·--J~~········ACICLOVIR -PPP Figura 11-3.Mecanismo de acción del aciclovir.Tras una primera fosforilación por laTK viral, las quinasas celulares forman el ACV trifosfato,que actúa a dos niveles: inhibe la ADN polimerasa y corta laelongación de la cadena de ADN viral. ---108
- 97. más altas quepara 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 vari- cela se indican 500 mg/m2 cada 8 horas intravenoso, por cinco días, tan pronto comiencen los síntomas. La industria farmacéutica ha avanzado produciendo dro- gas 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 nucleó- sido 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 compe- titivamente 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 qui- nasa y la polimerasa del CMV. Se encuentra disponible co- mercialmente 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- Tabla 11-2. Indicaciones clínicas de antivirales contra herpesvirus Antiviral Aciclovir Tabletas: 200- 400- 800 mg Suspensión:200- 400 mg/5 ml Vial:250 mg Valaciclovir Tabletas: 500 mg Penciclovir Famciclovir Tabletas: 125 - 250 - 750 mg Ganciclovir Ampolla: 500 mg Cápsulas: 250 mg Valganciclovir Tabletas: 450 mg Foscarnet Vial 24 mg/ml en 250 ml Cidofovir Vial:375 mg/5 ml Condición clínica HSV mucocutáneo HSV queratitis HSV neonatal HSV encefalitisyVZV en inmunodeprimido Varicela zóster HSV genital HSV labial Varicela zóster HSV mucocutáneo HSV mucocutáneo Varicelazóster CMV CMV en adultos CMV en adultos CMV CMV CAPÍTULO 11 - ANTIVIRALES munosuprimidos, pero muchos han recidivado al suspender la droga, por lo que se requiere de una terapia de mantenimien- to. Su indicación debe restringirse a infecciones por CMV, en especial en inmunosuprimidos: retinitis en pacientes con SIDA, neumonía intersticial en trasplantados. Las dosis recomenda- das 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 ac- tividad y mecanismo de acción igual al ganciclovir, que podría sustituir su administración intravenosa. Se recomienda en do- sis 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 linfo- citos 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) pre- sente en el virus; el ADN se duplica por acción de la TR y Dosis 15 mg/kg 5veces/día, oral (máx. 200 mg por dosis) Crema dérmica al 5% Cremaoftálmica al 3% 6 veces/día 20 mg/kg/8 h IV 1.500 mg/m2 /día, IV, repartido en 3dosis Niños: 20-40 mg/kg/dosis, 4 veces/día, oral; Adultos: 800 mg/dosis por 5veces por 5-7días 500-1.000 mg 2 veces /día,oral 7díasen primoinfección, 3 en recurrencia (adultos) 2.000 mg 2veces por 1día 1.000 mg 2-3 veces/día, oral (adultos) por 7días Crema al1 %, cada 2 h 125-500 mg 2veces/día, oral (adultos) 500 mg 3veces/día, oral (adultos) por 7días Inducción: 5-6 mg/kg/dosis, cada 12 h, IV Mantención:5 mg/kg/día, por 5 días/semana, IV Oral: 1.000 mg 3veces/día, para mantención y prevención Inducción:900 mg 2veces día, oral Mantención: 900 mg/día, oral Inducción:60 mg/kg/8 h IV Mantención:90- 120 mg/kg/IV,dosis diaria 5 mg/kg/dosis IVsemanal o Inducción: 1mg/kg/dosisiv 3veces/semana Mantención: 5 mg/kg, IV, 2 veces por semana 109
- 98. VIROLOGÍA ClÍNICA una integrasaviral 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 provi- rus 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 pre- cursores (gag, poi y otros) para producir las proteínas maduras que deben ensamblarse para formar nuevos. virus. Estas enzi- mas son los principales blancos de la estrategia antiviral. La zidovudina (azidotimidina, AZT, 3'azido-3deoxythymidi- na, Retrovir®) es un análogo de timidina en que un grupo azido (N3) reemplaza al grupo 3'hidroxi (-OH) del azúcar. La fosforila- ción 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 prolonga- ción 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 malforma- ción 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 desarrolla- dos en esta línea cuyo mecanismo de acción es semejante al del AZT. Sólo se mencionarán algunos, que habitualmen- te 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®); lamivu- dina, 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®) ad- ministrado 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 de- sarrollado ~arios compuestos que actúan como inhibidores de la transcriptasa reversa -delavirdina (Rescriptor®), nevirapi- na (Viramune®), efavirenz (Sustiva® Stocrin®) -, que actúan uniéndose firmemente a un sitio cercano al sitio activo de la TR, distorsionando su estructura. --·110 Antirretrovirales inhibidores de la integrasa. Actúan inhi- biendo 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 emergen- cia 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 es- tán 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 enzi- mas 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 disminui- do la excreción de VRS y la sintomatología, así como ha me- jorado 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 (Foscar- net®), es un análogo de pirofosfato que inhibe no competitiva- mente 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 restringi- do. 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 verte- brados 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, respec- tivamente. El interferón se une a receptores específicos de
- 99. la superficie celulardesencadenando la producción de me- diadores 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: inmune- modulador, antiproliferativo celular yantiviral. 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 per- siste varios días. Dado su amplio espectro, su producción du- rante 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 re- acción del huésped versus injerto. El uso clínico del IF se dificultó inicialmente por las compli- caciones 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, intramus- cular 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 dosisde- pendientes 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 he- patitis crónicas por virus B asociado a lamivudina; en hepatitis C en conjunto con ribavirina; 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 poli- péptidos en dos o más segmentos para generar los polipép- tidos 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 comer- cialmente -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. CAPÍTULO 11 - A NTIVIRALES Liberación viral En la década de 1990 se desarrollaron dos drogas análogas del ácido siálico, inhibidores por competencia de la neuramini- dasa, pues se fijan a ella ocupando los sitios de unión a ácido siálico. La hemaglutinina del virus influenza se une al ácido siá- lico en el epitelio respiratorio, permitiendo la entrada del virus; igualmente, los virus recién liberados se unen al ácido siáli- co 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 siá- lico 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 H1N1 de origen porcino que causó la pandemia en 2009. El zanamivir (Relenza®) se puede usar a partir de los siete años en inhalaciones de 1Omg cada 12 horas, pero su disponibilidad comercial es menor. · Respuesta inmune Una serie de sustancias naturales y artificiales se han recomen- dado para el tratamiento de infecciones virales, basados en su capacidad de estimular la respuesta inmune del hospedero. Hay muchos preparados comerciales disponibles, pero su me- canismo 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 po- lirribosomas. Se ha ensayado en virus ARN y ADN con resul- tados 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 do- sis de ataque de 100 mg/kg/día, para continuar con dosis de mantenimiento de 50 mg/kg/día (suspensión: 250 mg/5 mL). En adultos se recomiendan 3 a 6 g diarios (comprimidos 500 mg), fraccionados cada 4 a 6 horas. La tolerancia es buena y el único efecto no deseado es la elevación de la uricemia. Levamisol. Su acción antiviral se basa en su capacidad de estimular la respuesta inmune celular deprimida. En un estudio doble ciego en niños con infecciones respiratorias a repetición (2,5 mg/kg/día dos veces por semana), se notó reducción en el número, intensidad y duración de los episodios. Su uso clínico es controvertido, pues los resultados han sido poco convincentes. 111 liiiiiiiiii'iiiiif
- 100. VIROLOGIA CLINICA --·112 HECHOS DESTACADOS •El desarrollo de antivirales se ha visto dificultado por dos condiciones inherentes a la relación vi- rus-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 pa- rásito 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 enten- der 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 es- trategia actual promisoria. • El aciclovir y ganciclovir son efectivos contra herpesvirus, pero no erradican la latencia del vi- rus. 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 exito- samente los inhibidores de neuraminidasa, pero ya están surgiendo cepas resistentes. La terapia antiviral en hepatitis crónicas tiene un éxito limitado. /
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- 103. CAPÍTULO 12 Infecciones viralesrespiratorias Luis Fidel Avendaño Las infecciones respiratorias agudas {IRA) representan un problema prioritario de salud pública a nivel mundial; numerosos indicadores de mortalidad y morbilidad así lo de- muestran. Las enfermedades infecciosas representan un ter- cio 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 ocu- pan 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 estacio- nal de presentación y su alta contagiosidad sitúan a los virus como potenciales responsables de la mayoría de las infeccio- nes respiratorias agudas. 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- Contenido ___f-ª1Qg~_@__QªJª_§j_rJfecgionE?s vim[E?_s_______________~____________jJ_ª Rinovirus 119 Coronavirus Virus influenza _Virus respiratorio sincicial --~~_!apneu.r2:!_~~irus________ Parainfluenza Adenovirus ~ocavirus y nuevos virus respiratorios _____ 120 121 127 130 131 131 134 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 predomi- nantemente etiologías bacterianas. Sin embargo, la aplicación de diagnóstico viral está demostrando también una participa- ción relevante de los virus respiratorios en las infecciones res- piratorias bajas. Se han incluido muchos virus en el grupo de "virus respira- torios" porque tienen como "órgano blanco" al aparato respira- torio. Sin embargo, otros virus, tales como sarampión, varicela, enterovirus y hantavirus también pueden comprometerlo en el curso de una infección sistémica, especialmente en los indi- viduos 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 (ri- novirus, coronavirus, adenovirus), mientras que otros pueden Tabla 12-1. Virus que afectan predominantemente el aparato respiratorio Virus Rinovirus Coronavirus Virusrespiratorio sincicial (VRS) Metapneumovirus Adenovirus Influenza Parainftuenza Bocavirus Otros - Variedades: tipos, serotipos, genotipos yotras Más de 100 serotipos OC43, 229E, SARS, NL63, HKU1 Grupos A y B; genotipos y lineajes Grupos A y B; genotipos 55 serotipos Tipos A, By C; subtipos A H1-3, N1-2; muchas cepas 4 serotipos ¿1serotipo? Hantavirus, enterovirus, sarampión, varicela, CMV 117
- 104. V IROLOGÍA CLÍNICA comprometertambién el árbol respiratorio inferior, con severi- dad variable (adenovirus, virus respiratorio sincicial, metapneu- movirus, 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 vi- rus por comprometer algunos niveles del aparato respiratorio (Tabla 12-2). Durante una epidemia de un virus como por ejemplo influen- za 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 co- existen 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 invierno- primavera, 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 ejem- plo 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 mencio- nó 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 re- presentan el grupo de mayor riesgo de gravedad; en los adul- tos 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 ocu- rrencia 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 for- ma 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 co- munidad). Más de doscientos virus respiratorios de estructura di- versa -ARN o ADN, desnudos o envueltos- son capaces de infectar al hombre, y aunque se pueden agrupar en unas po- cas familias, la gran variedad de serotipos, genotipos y cepas identificables actualmente indica que existen muchos pató- genos. 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 ais- lamiento 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 con- centraciones de virus por las secreciones y de estar en contac- to 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 ha- bitualmente provocan cuadros respiratorios altos, han deriva- Tabla 12-2.Virus frecuentemente asociados ainfecciones que afectan distinto n1vel del aparato respiratorio Síndrome Virus responsables Resfrío común Rinovirus++++, coronavirus++ Faringitis Adenovirus+++,influenza ++, parainfluenza ++ Laringitis Parainfluenza ++++, influenza++ Estadq gripal lnfluenzasAy B++++, parainfluenzas 1-3 ++, hantavirus Bronquiolitis VRS ++++, metapneumovirus, +++, parainfluenza ++ Neumonía VRS +++, influenza ++, metapneumovirus++, parainfluenza 3++, adenovirus+,SARS; hantavirus Infección subclínica Cualquiera de losmencionados Cualquiera de los síndromes anteriores Cualquierade losmencionados, en forma epidémica o esporádica, en distintas proporciones
- 105. do hacia laemergencia 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 co- mo 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 ambien- te. 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, in- cluyendo 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 bási- cos comunes a las virosis respiratorias: el período de incuba- ción 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 ejem- plo senos paranasales y oído medio; los mecanismos de de- fensa 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. C APiTULO 12 - INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS RINOVIRUS Los rinovirus son el principal agente etiológico del resfrío co- mún 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 la- boral en todo el mundo; además, se le considera el agente infeccioso que más frecuentemente desencadena crisis obs- tructivas 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 óp- tima 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 inter- celular ICAM-1 y penetra a las células del epitelio respiratorio. El ARN actúa como mensajero y se traduce formando una poli- proteína 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 in- fecciones clínicas o subclínicas. El virus se transmite por meca- nismo 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 Transmisión Puertade entrada= órgano blanco Infección localizada= priman los mecanismos de defensa locales Propagación porvecindad Consecuencias Directade persona a persona, por gotas grandes o depositadas en el ambiente (secreciones en manos, ropa, muebles, juguetes, etc.) y pequeñas(<6 ~m), queforman aerosoles. Potencial fuente animal en virusinfluenza (aves,cerdosy otros) y en hantavirus Período de incubación corto, de horas a pocos días Altacontagiosidad Inmunidad innata: barrera epitelial (cilios, tos, tejido linfático asociado) y respuesta inflamatoria(leucocitos, macrófagos, fiebre, citoquinas, etc.) Inmunidad adquirida: local (lgA) y general (lgG); linfocitos TCD8 - CD4 (Thl-Th2). Esde cortaduración y hay reinfeccionesfrecuentes En el individuo: comprometevarios nivelesdel aparato respiratorio, en forma bilateral En la comunidad:afectaavarios miembros con contacto cercano en lafamilia,el colegio, el trabajo, etc. 119
- 106. V iROLOGÍA CLÍNICA anteriorde 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 co- mún"- 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 in- ducida por la multiplicación viral. 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 tropi- cales. 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, constitu- yendo la principal fuente de contagio. Durante un año circulan varios serotipos y habitualmente los momentos de mayor incidencia de resfríos coinciden con la en- trada 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 tra- bajo. Por otro lado, la inoculación de rinovirus en voluntarios ha demostrado que la dosis infectiva es muy baja y que la transmi- sión a través de las manos es más eficiente que por aerosoles. La infección confiere inmunidad transitoria, con poca pro- tección cruzada entre distintos serotipos, lo que unido a la alta contagiosidad y gran número de serotipos, explica la alta fre- cuencia de los resfríos. Cuadro clínico Se caracteriza por malestar general discreto, fiebre baja o au- sente, 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 obstructi- vas en individuos asmáticos o reactivar procesos de obstrucción pulmonar crónica. Existen frecuentes infecciones leves y asinto- máticas, 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 anteceden- tes 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 labo- ratorio es difícil y se realiza en pocos laboratorios, más bien con fines de investigación, pues requiere detección del geno- ma por reacción de polimerasa en cadena (PCR). 120 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 co- mún. No existen antivirales para uso clínico y el tratamiento sintomático recomendado ha variado desde procedimientos tradicionales (caldo de ave, infusiones de hierbas, propóleo) hasta mezclas de descongestionantes, antialérgicos, analgési- cos y antiinflamatorios. De acuerdo a la patogenia descrita de la sintomatología, tal vez debiera explorarse mejor la utilidad de los antiinflamatorios. CoRONAVIRUS Representan la segunda causa de resfrío común. Dadas la difi- cultad 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 pan- demia de neumonías severas en 2002 (SARS}, alertó al mundo sobre su importancia. Estructura Pertenecen a la familia Coronavírídae, que comprende los géneros Coronavirus y Torovírus . Los coronavirus infectan al hombre (HCoVs), a algunos mamíferos (caninos, felinos, por- cinos, bovinos) y a las aves. Son virus pleiomórficos de 60 a 220 nm, con una envoltura lipídica que contiene insertas es- pículas 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 su- perficie (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 des- trucción 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 pa- cientes con enfermedad obstructiva pulmonar crónica y des- encadenar crisis en individuos asmáticos. Epidemiología Serológica y genéticamente se han descrito cuatro grupos de coronavirus. Tres cepas de coronavirus humanos (HuCoV- 229E, HuCoV-OC43 y SARS-CoV) se han asociado a infec- ciones 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 molecu- lares 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).
- 107. La emergenCia el2002 del SARS -una variante de coronavi- rus de origen animal- alertó al mundo por la posibilidad de una pandemia. En una ejemplar colaboración de científicos, clíni- cos 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 epi- demiólogos 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 hu- manos, sin aparición de brotes. Prevención y tratamiento No hay medida de prevención eficiente y el tratamiento es sin- tomático. 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. 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 pro- blema 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 antivi- rales, representan un desafío para la ciencia y la biotecnolo- gía. 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. Propiedades Clasificación. El término myxo proviene del griego myxa, que significa mucus, y realza la afinidad de los virus por muco- polisacáridos y glicoproteínas, en particular por células que contienen ácido siálico en sus receptores. El avance en el co- nocimiento de la estructura y replicación viral permitió perfec- cionar 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 respirato- rio sincicial, mientras que en la segunda los virus influenza. CAPiTULO 12 - INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS Estructura. Los virus influenza, de forma más o menos es- férica 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 con- formada por las proteínas que rodean cada uno de los seg- mentos, 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 nucleopro- teína (NP) y de la matriz (M1) se pueden distinguir tres "ti- pos" 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 variabili- dad 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), mien- tras 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 es- tructurales 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 ). NA 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 confor- ma la matriz y está representada por círculos azules. Los ocho espirales interio- res corresponden al ARN segmentado cubierto por las proteínas PBl , 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
- 108. V IROLOGÍA CLÍNICA LasARN polimerasas (ARN dependientes) constituyen la maquinaria replicativa viral. La proteína NP que recubre al ARN cumple sus funciones en el núcleo celular y tiene se- cuencias que promueven su traslado desde el sitio de síntesis citoplasmático al núcleo. En el manto viral emergen aproxima- damente 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 neutrali- zantes- 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 endocí- tica acidificada la HA, es cortada por proteasas y se genera un péptido (HA1) que promueve la fusión del manto viral con la membrana de la vacuola de inclusión, permitiendo la libe- ración 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, fenó- meno que se utiliza para el diagnóstico y clasificación de las cepas de influenza. La neuraminidasa es una proteína tetramé- rica 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, permi- tiendo 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 neu- raminidasas (N1, N2), las que permiten definir el "subtipo" del virus influenza. La nomenclatura de los virus influenza que permite en- tender la composición de las vacunas es la siguiente. Se es- pecifica el tipo de virus (A, B), el lugar de origen de la cepa, el 135Á Figura 12·2. Estructura de la hemaglutinina de virus influenza. Las subuni- dades Hl tienen los sitios de uriión al receptor celular y zonas antigénicas neu- tralizables. Luego, por acción de las proteasas se cortan y abren, emergiendo las subunidades H2, que actúan como péptido de fusión. número de la cepa en el laboratorio donde primero creció, el año de aislamiento, y el subtipo de hemaglutinina y neurami- nidasa 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 tra- taría del virus Influenza A, identificado en el estado de New Jersey, el año 1976, con la hemaglutinina 1 del cerdo y neu- raminidasa 1. Variación genética. La variación antigénica, observada especialmente en virus influenza A, se explica por dos meca- nismos. Primero, las ARN polimerasas (ARN dependientes) constituyen la maquinaria replicativa viral y tienen cierto grado de inexactitud en el proceso de transcripción del ARN, esti- mándose que cometen un error cada 10.000 bases, sin que exista posteriormente un proceso enzimático reparativo, como verdaderamente ocurre en la replicación del ADN. Estas va- riaciones menores (dríft) pueden derivar en cambios de poli- péptidos, como se observa en la HA, que de 250 aminoácidos experimenta dos a tres sustituciones cada año. De la acumu- lación 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 inmu- nidad 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, cer- dos). 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 -de- pendiente 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 siá- lico- 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 ha- cerse 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 in- fectantes (shíft) . El cerdo habría cumplido este papel en las pandemias de 1957 (H2N2) y 1968 (H3N2), las que se ori- ginaron en China, donde el contacto estrecho con animales domésticos es habitual (Figura 12-3). Epidemiología Los virus influenza han producido epidemias en todo el mundo y ocasionalmente pandemias. A partir del siglo XVIII es posi- ble encontrar relatos históricos de pandemias que se habrían originado en Asia, preferentemente en China. Las del siglo xx
- 109. PB2 PBl PA HA NP NA M NS Nuevo Asw HlNl '---------'Cerdo norteamericano clásico - - - Aviar norteamericano ~¡¡¡¡~ Humano estacional H3N2 • Cerdoeuroasiático C APÍTULO 12 - INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS Figura 12·3.Variación antigénica en virus influenza A por mecanismo de reordenamiento.La adquisición de los segmentos NAyM provenientes de virusde cerdo euroasiático por parte del virus de cerdo americano generó la nueva cepa porcina A2009 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 devas- tadora, pues produjo entre 20 y 40 millones de muertes, co- rrespondientes 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 in- fluenciada 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 me- nor magnitud. Sin embargo, han aparecido algunos brotes de gripe provocados por cepas animales -especialmente la aviar A H5N1-, que afortunadamente no se han transmitido direc- tamente 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 pande- mia, sembrando alarma mundial sobre su virulencia y capa- cidad de difusión. Afortunadamente, el tiempo demostró que esta nueva cepa tiene igual o menor virulencia que las esta- cionales 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 Ode 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 esta- cionales y que posiblemente esa cepa se establecería como cepa estacional. En efecto, en el invierno de 201 O están cir- culando 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 cul- tivar el virus influenza humana, se tomó conciencia de la im- portancia 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 in- fluenza. De este modo, se vigilan permanentemente las cepas circulantes en todo el mundo en hombres, aves y algunos ma- míferos. Estudios genéticos han mostrado que las aves acuá- ticas 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 terres- tres {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 por- tadoras 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, pa- tos 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
- 110. V IROLOGÍA CLÍNICA Tabla12-4. Cepas de wus mtluenza Adetectadas en humanos Año Nombre ylugar Origen 1918 H1 N1 a Española (EE.UU.) aviar 1957 H2 N2 a,b Asiática (China) aviar, por cerdo 1968 H3 N2 a, b Hong Kong (China) aviar, porcerdo 1976 Hsw1N1 Fort Dix - EE.UU. cerdo 1977 H1 N1a Rusa (China) humano (aviar) 1995 H7 N7 Inglaterra aviar 1997 H5 N1 Hong Kong (China) aviar 1999 H9 N2 Hong Kong (China) aviar 2002 H7 N2 Virginia, 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 2003 H7 N2 2004 H7 N3 2004 H5 N1 e 2004 H10 N7 2009 Hsw1N1a aOriginó una pandemia b Por recombinación de cepas humanas y aviares (shift) eCepa de alta virulencia (HPAI)en aves silvestres y de corral:epizootia Gato, tigre HSNl Gallina H4,5,7,9,10 N1,2,4,7 HSNl H7N7 Asia,África aviar New York, EE.UU. aviar Canadá aviar Tailandia,Vietnam aviar Egipto aviar Norteamérica cerdo Vacuno Equino H7N7,H4N8 Faisán H9N2 HlON84 Restricción de rangodehospedero ~~acúticassilvestres (patos,gansos,playeras) Figura 12-4.Hospederos de virusinfiuenza A. sólo síntomas leves, como alteración de las plumas y baja en la producción de huevos. Las cepas más patógenas (HPAI) pue- den enfermar a las aves silvestres y cuando afectan aves de corral, se transmiten rápidamente y producen compromiso ge- neral, con mortalidad en 48 horas de hasta el 90% al 100%. --·124 Hl-15, Nl-9 La fuente natural de virus influenza aviar son las aves acuá- ticas silvestres, en las cuales la infección viral tiene cierta esta- cionalidad, 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,
- 111. se multiplica enel 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 contami- nan 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 ha- cerlos más susceptibles al virus aviar. En efecto, la hemaglu- tinina 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 interme- diarios entre las infecciones aviares y humanas. Se han descrito epidemias zoonóticas por cepas de baja y de alta patogenicidad, que representan un riesgo de emer- gencia 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 pande- mia. 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 se- veros con una mortalidad cercana al 50% en varios países de Asia. Afortunadamente, esta cepa no se ha propagado eficien- temente 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 epi- demia de H5N1 y desde 2003 hasta el 4 de marzo de 201 O, se han registrado 486 casos humanos con 287 fallecidos (le- talidad 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 es- tablezca 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 emer- gencia en Hong Kong en 1997 hasta ahora, la variante H5H1 no ha adquirido la segunda propiedad. La OMS clasifica ac- tualmente 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 sub- clínico. 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- C APiTULO 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 siáli- co (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 res- piratoria explica el corto período de incubación -de uno a tres días- y su alta contagiosidad. Los casos sintomáticos excretan más virus que los subclí- nicos, 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 interfe- rón, 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 afi- nidad. 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 in- fección 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 osteomuscula- res, 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 cor- ta. Concomitantemente, en la comunidad pueden observarse casos de resfrío, faringitis, laringitis, traqueobronquitis, neumo- nitis, etc. de diversa magnitud, que también corresponden a infección por virus influenza. La recuperación es gradual y de- mora alrededor de una semana. Complicaciones La prolongación de la fiebre debe hacer sospechar una compli- cación bacteriana. Las más frecuentes son infecciones respi- ratorias 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 sin- tomatología 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
- 112. V IROLOGÍA CLÍNICA Diagnóstico Eldiagnóstico debe ser clínico y epidemiológico. Algunos exá- menes generales pueden ser de apoyo. El hemograma con leucopenia, sin desviación a izquierda y velocidad de sedimen- tación baja - esperable en una infección viral- no es frecuente y en casos de influenza no complicada se encuentra leucocito- sis 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 virológi- cos, 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 do- cumentar 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 polimera- sa 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 cir- culantes. 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 inhibi- ción de la hemaglutinación (!HA) con anticuerpos de referencia, PCR y secuenciación. La !HA también puede utilizarse para es- tudiar susceptibilidad (en sólo una muestra) o infección recien- te, 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 ca- racterización viral. Profilaxis ytratamiento La alta contagiosidad de la influenza y la presencia de casos subclínicos hacen poco efectivas las medidas de aislamien- to. Si bien es posible hacer quimioprofilaxis con antivirales, la prevención más efectiva se logra con el uso de vacunas in- activadas dirigidas a la población de más alto riesgo de sufrir infecciones graves. La composición de la vacuna debe ir ajus- tándose periódicamente, acorde con las cepas prevalentes re- comendadas 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 Ofue colocar sólo vacuna monova- lente 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. Téc- nicamente, 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 ne- cesario 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 in- cluido 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 políti- ca sólo disminuye la mortalidad, mas no la circulación del virus ni las epidemias consiguientes. Hay evidencia de que la vacu- nación 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 re- comendación del 2008 del Advisory Committee on lmmuni- zation 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 tra- tamiento y prevención de la infección por virus influenza ac- túan 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 diag- nóstico 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 fre- cuentemente aparecen cepas resistentes. En los EE.UU.. se ha descrito que la circulación actual de cepas H3N2 tiene una re- sistencia 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,frac- cionado en dos dosis, con máximo de 150-200 mg/día). En la década del noventa se desarrollaron dos drogas aná- logas del ácido siálico, inhibidores por competencia de la neu- raminidasa, pues se fijan a ella ocupando los sitios de unión a ácido siálico. Interfieren con la acción de la neuraminidasa
- 113. en la liberaciónde los virus, que quedan aglutinados mediante residuos de ácido siálico a la superficie celular o entre ellos mis- mos. 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 1Omg (dos inha- laciones) dos veces al día y la preventiva sólo una vez al día. Su disponibilidad comercial es menor que la del oseltamivir. VIRUS RESPIRATORIO SINCICIAL (VRS) El VRS es el principal productor de infección respiratoria agu- da 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 inmunocom- prometidos, poblaciones actualmente en franco aumento. Estructura Mide entre 150 y 300 nm, su simetría es helicoidal con man- to 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 es- tructurales- en el siguiente orden: 3'- N, P, M, SH, G, F, M2-1 , M2-2, L- 5'. Entre estas proteínas destacan la ARN polimera- Flgul'll 12·5.Representación esquemática de la es- tructura del VRS, con la especificación de larelación entre genoma y proteínascodificadas. 3' NSl-2 CAPÍTULO 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 mem- branas; 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 gli- coproteína 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 dis- tinguen 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 La fuente de contagio es exclusivamente la humana, habitual- mente un niño pequeño o un lactante. Se transmite por con- tacto 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, don- de el virus se adsorbe y multiplica en las células epiteliales y se difunde por vecindad en el árbol respiratorio. N 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 quimio- quina 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. p M SH G F M2 L 5' 127
- 114. V IROLOGÍA CLÍNICA Laproteína F se une a algunos receptores to/1-/ike (TLR4), y consecuentemente, estimula su expresión en las células epite- liales respiratorias, lo que podría sensibilizarlas a diversas endo- toxinas. La dinámica de estos eventos de la inmunidad innata en las primeras horas es clave para el balance entre la multiplica- ción 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 produc- ción 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 pa- ra atraer y regular la producción de diferentes tipos de células (células asesinas naturales, macrófagos, polimorfonucleares). Durante ese momento, las células dendríticas procesan y pre- sentan 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 inflamato- rias, incluyendo células mononucleares (LTCD8, LB), neutrófi- los 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 in- mune al VRS. Algunas son claramente protectivas, pero tam- bién pueden causar daño. La interacción entre estas células ocurre directamente y también a través de citoquinas y quimio- quinas; algunos de estos mediadores se producen temprana- mente 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 linfo- citos T (CD4 y CD8). En otras circunstancias -como sensibi- lización por vacuna inactivada o individuos atópicos- puede haber una fuerte respuesta tipo Th2 debido a una producción baja de IL12, que estimula Th1 , y alta de IL 4, IL5 e IL 13, lo 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 for- ma grave y requieren hospitalización. Se plantea que la pa- togenia 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 con- trovertido punto, los antecedentes genéticos adquieren espe- cial relevancia. En lactantes con infección respiratoria baja se destruye el epitelio ciliar, con inflamación peribronquial y edema en bron- quios finos, lo que generalmente produce signos de obstruc- ción 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 cua- dros 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 re- infecciones por VRS en los primeros años de la vida y también en adultos, aunque con menos frecuencia. El nivel de respues- ta 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 primordial- mente de la respuesta inmune celular de linfocitos ayudadores Matacélulas infectadas Liberación decitoquinas: TCD8+ IFy, IL2-4-5-8-12 VRS .....~ ..·· MF 1 Migración deDC 1-3DS= Innata Días4-7 Eo Presentación de antígeno Citotoxicidad / ~ TCD4+ cQ) LB / Anticuerpos Días 8ymás = adquirida Figura 12·6.Participación de la inmunidad innata y adquirida en la patogeniade la infección respiratoria por VRS. --·128
- 115. Figura 12-7. Respuestainmune defen- siva (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 agu- das altas y bajas durante los brotes epidémicos de VRS, con frecuencias variables según la forma de estudio. Los inmune- comprometidos y los adultos mayores son particularmente susceptibles. Los signos de infección por VRS no son pa- tognomónicas y no permiten diferenciarlos de otra etiología, a diferencia del niño, en que es característico un brote de in- fecciones 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 en- fermedades 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. CAPÍTULO 12 - INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS 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 obli- gada de la infancia, pues los estudios serológicos han demos- trado 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 tropi- cales 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 primoinfecciones se hospitali- zan, y de ellas, el5% al7% requiere cuidado intensivo; la letali- dad 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 so- brepasa la capacidad de atención hospitalaria (Figura 12-8). 80 1--------------------------- ---------------------------------------------------------- 70 _~------------~1~99~4 _ _ _~19~96~_ _ _1~99~s _ _ _ _~zo~oo____Tz~oo~z--~~ 200419r 60 ·~-+-n -,1~w9o.--~-~1:AA92--~~~ -~--.-,99-s-~-- 1- 99- 7 -,r--_-J99-9-~r---~ z-oo-I~----, 20- 03-- : ~~~~~~/-~~---I+-~A --~--~~~-~1/1r =: =:/ ~~~~ 30 -h--1-+-1-t--.t--+--+--H/---------1 ~ 1 ~ 1 ' 1 ,"' M;, 1 1 ' _ _¡_ j t _ : : 1~1 ~ ( n ~ J_j_l¡ ; ~ J 1 '-L ?- 1 / l- lr--1----1_--~-- , ._ ~ ~ JL N~ ~~~~VL}X~ J~ 1 234 1 23 41 234 12 3 4 1 2 341 2 34 12 34 1 2341234 1 234 1 234 1 2341234 1 234 1 234 Avendaño y cols. ~ADV - VRS ~ FLU - PI Figura 12-8.Detección de virus respiratorios en lactantes menores de dos años hospitalizados por infección respiratoriaaguda baja.Santiago, Chile, 1989 -2004. 129 - - - -
- 116. V IROLOGÍA CLÍNICA Losgrupos de lactantes con riesgo de infección grave son los prematuros, los portadores de displasia broncopulmonar, cardiopatías congénitas con hipertensión pulmonar y los inmu- nosuprimidos. La infección por VRS en los trasplantados de médula es particularmente severa. En nuestra experiencia, en adultos con neumonías adquiri- das 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 habi- tualmente por los antecedentes clínicos y epidemiológicos locales. La confirmación etiológica se basa en la detección antigénica por alguna de las múltiples técnicas rápidas de in- munodiagnóstico disponibles (ELISA, inmunofluorescencia, inmunocromatografía), que permiten tener resultados en una hora; los niños excretan gran cantidad de virus, por lo que es- tas 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 (seroneutraliza- ción, 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 ytratamiento La alta transmisibilidad del VRS y la ausencia de vacunas contribuyen a que actualmente no haya forma efectiva de pre- venirlo. 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 inmuni- zación pasiva con inmunoglobulinas hiperinmunes (RSV-IGIV) y del desarrollo de anticuerpos monoclonales humanizados con- tra VRS (palivizumab), que representan una buena herramien- ta, 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 an- te 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 de- mostrar primero que no inducen ese tipo de respuesta, y luego mostrar su eficacia en modelos animales y humanos. Lo ante- rior ha retrasado la generación de vacunas contra VRS, y aun- que 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 admi- nistrar 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 mo- dernas técnicas, de gran sensibilidad. En 2001 se identificó un nuevo agente en Holanda, que producía una patología se- mejante 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 respira- torias en niños. El metapneumovirus (hMPV) pertenece a la familia Para- myxoviridae, subfamilia Pneumovirinae. Mide 200 nm de diá- metro, 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-P- M-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, circulan- do en todo el mundo. Producen patología especialmente en menores de dos años, inmunocomprometidos y ancianos. Es- tudios 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 inter- nacionales. 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 impli- que 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
- 117. una patología semejante.Los avances en diagnóstico ya lo si- túan 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 Paramyxo- virus. 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 nucleocáp- side es helicoidal y tienen un manto donde destacan las gli- coproteínas F (fusión) y HN {hemaglutinina-neuraminidasa). Se distinguen cuatro serotipos, en que el 4 es aparentemente el menos patógeno. Patogenia y cuadro clínico El virus penetra la vía aérea y se adsorbe a las células epitelia- les de la mucosa del tracto respiratorio alto. Penetra por meca- nismo 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), has- ta 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 Grupos según capacidad (subgénero) de hemaglutinación A 12, 18,31 IV(poca) B1 3, 7, 16,21, 50 1(completa) B2 11 ,14, 34, 35,55 e 1, 2, 5, 6, 111(parcial) D 8-1O, 13, 15, 17, 11 (completa) 19, 20, 22-30, 32, 33, 36-39, 42,49,50,51,53,54 E 4 F 40,41 G 52 ·7¿. C APÍTULO 12 - INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS tes. En adultos se asocia a bronquitis e infecciones respirato- rias altas. Los virus de animales no se transmiten al hombre. Diagnóstico Se dispone de muchas técnicas comerciales rápidas de inmu- nodiagnóstico (inmunoflurescencia, ELISA, inmunocromato- grafía), 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 para- influenza, pues no se ha desarrollado aún una vacuna. El tra- tamiento 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 laringe- traqueal o traqueostomía. 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, gas- troenteritis 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; Aviade- novirus (7 especies) que compromete aves; Atadenovírus (5 especies), detectados en aves, reptiles y mamíferos; Siadeno- virus (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 Animales Tejidos Alto Moderado 48-49 Moderado Moderado 50-52 Bajo o ninguno Bajo 57-59 Bajo o ninguno Moderado 57-61 Bajo Bajo 57-59 Desconocido ·7¿. 131
- 118. VIROLOGÍA CLÍNICA (A-G), definidospor 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 poli- péptido 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 polipépti- dos VI, VIII y IX también conforman la cápside y se asocian a la proteína del hexón y a las proteínas internas del core, dán- dole 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 en- vuelve 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 replicación. La replicación de un ciclo viral tarda aproximadamente 32 a 36 horas y produce aproximadamente 10.000 nuevos virio- nes 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- Figura 12-9. Esquema de la estructura del adenovirus que muestra el ADN central y las diversas proteínas que forman la nucleocápsula y la cápsulaicosaédrica. o-.--- 132 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 co- difican 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 pa- ra proteínas tempranas "E" (ear/y) y tardías "L" (late). Acorde con la secuencia de replicación, primero se generan alrede- dor de doce proteínas tempranas no estructurales y luego de la replicación del ADN viral, se producen las proteínas tardías estructurales (L1 a L5). Las proteínas temprana E1A y E1 B ac- túan 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, nece- sarios 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 pro- ductiva 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 en- trada más frecuentes son el epitelio nasofaríngeo, la conjuntiva y el epitelio gastrointestinal. El contagio se produce por con- tacto directo, generalmente por secreciones respiratorias aero- solizadas 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 IV ····......lila V
- 119. Por su condiciónde 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 au- mentados 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 órga- nos. Además de la infección aguda, los adenovirus pueden establecer una infección persistente en tejido linfoide (ade- noides, 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 se- rotipos 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 (1988- 1998) de 3.825 lactantes menores de dos años hospitalizados por IRA baja, mostró que los adenovirus eran el segundo agen- Tabla 12-6. Formas clínicas asociadas a infecciones por adenovirus CAPÍTULO 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 intrahospitala- ria, 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 faringoconjunti- val, neumonías o síndromes coqueluchoideos; las infecciones gastrointestinales se presentan como diarrea, adenitis mesen- térica o intususcepción; las infecciones oculares como quera- toconjuntivitis y las infecciones del tracto urinario como cistitis hemorrágica aguda. Infecciones respiratorias agudas (IRA). Las infecciones res- piratorias por adenovirus pueden producir desde cuadros sin síntomas hasta neumonías fatales, con o sin compromiso de otros órganos como hígado, miocardio y sistema nervioso cen- tral. 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, bronqui- tis obstructiva, neumonía y síndrome coqueluchoideo. La pa- tología más frecuente la constituyen infecciones respiratorias altas, especialmente faringitis; también suele producir infeccio- nes 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 obliteran- te. También se ha documentado enfermedad multisistémica a Enfermedad Individuos de mayor riesgo Principales serotipos Faringitisaguda febril Lactantesyniñosmenores 1-3,5-7 Fiebre faringoconjuntival Escolares 3, 7, 14 Enfermedad respiratoria aguda Recintos militares 3,4, 7, 14,21 Neumonía Lactantes y niños menores 1-3, 7 Neumonía Recintos militares 4, 7 Queratoconjuntivitis epidémica Cualquier edad 8, 11, 19,37 Síndrome coqueluchoideo Lactantes y niños menores 5 Cistitisaguda hemorrágica Lactantesy niños menores 11 ,21 Gastroenteritis Lactantes y niños menores 40, 41 Hepatitis Lactantes yniños con trasplante hepático 1, 2, 5 Persistencia en el tracto urinario lnmunocomprometidos 34,35 133
- 120. V iROLOGÍA CLÍNICA partirde una infección respiratoria, que puede evolucionar co- mo 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 acompa- ña de síntomas como fiebre, congestión nasal, coriza, tos, ma- lestar 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 quera- toconjuntivitis 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 inmunocomprometi- dos. Las infecciones por adenovirus son causa de otras mani- festaciones, como la cistitis hemorrágica aguda, episodios de intususcepción y adenitis mesentérica. En inmunocomprome- tidos 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 ge- notipos; 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 an- tígenos comunes de la cápside viral, la proteína hexón, usando técnicas de inmunofluorescencia o ELISA. La inmunofluores- cencia ha resultado de sensibilidad mediana para el diagnós- tico, 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 cuidadosa- mente 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 ce- lular, inclusiones nucleares y lisis celular y debe ser confirma- ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡ 134 do por técnicas de inmunodiagnóstico; la serotipificación se realiza mediante pruebas de neutralización. La digestión del ADN con enzimas de restricción permite obtener distintos pa- trones 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 dis- tintos métodos de tipificación señalados. Prevención y tratamiento Para la prevención se desarrolló una vacuna a virus vivo ate- nuado 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 acep- table 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- to- davía 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, co- mo se ha mostrado en SARS y los nuevos coronavirus des- cubiertos. En el futuro asistiremos a la detección de nuevos agentes virales, cuyo significado clínico y epidemiológico de- berá 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 ico- saédrica y tiene un genoma de ADN simple hebra de 4.000- 6.000 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 ala inducida por el VRS, destacan- do 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 fre- cuente 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.
- 121. C APÍTULO 12- INFECCIONES VIRALES RESPIRATORIAS HECHOS DESTACADOS Rinovirus • Los rinovirus, principales agentes del resfrío común, representan una importante causa de ausen- tismo 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 media- da por secreciones respiratorias contenidas en aerosoles o en objetos contaminados (manos, ro- pa, 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 me- jor 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 rele- vancia 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 pan- demia 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 medi- das de control que lograron detener su propagación. Influenza • . Los virus influenza son virus de gran variabilidad genética que originan epidemias y pandemias, de- safiando 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 inter- cambio de segmentos entre (3) cepas de diversos hospederos animales, especialmente aves sil- vestres. • El diagnóstico clínico-epidemiológico es fácil: brote epidémico de infección respiratoria febril con cefalea y dolores osteomusculares. Puede confirmarse con diversas técnicas de diagnóstico rápi- do (ELISA, inmunofluorescencia, látex, etc.) y por PCR. • Existen vacunas por virus inactivados que deben ponerse todos los años a las poblaciones en ries- go 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 me- ses a dieciocho años, según las posibilidades estratégicas locales. Se dispone de una vacuna vi- va atenuada para personas de entre 7 y 49 años. • Se han desarrollado nuevos antivirales bloqueadores de la neuraminidasa, efectivos contra in- fluenzas 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 adquiri- do la capacidad (mutaciones) de propagarse de hombre a hombre. 135
- 122. V IROLOGÍA CLÍNICA c===136 • La pandemia en 2009 por una cepa A H1 N1 de origen porcino representó un desafío para el mun- do 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 mun- do. Se asume que a los dos años de edad, todos los niños ya han estado en contacto con el vi- rus. 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 glico- proteínas de superficie F y G inducen la producción de anticuerpos neutralizantes. Se han descri- to los grupos A y B y muchas variantes genéticas. • El diagnóstico viral es sencillo gracias al desarrollo de una variedad de técnicas comerciales rápi- das de detección de antígenos; el aislamiento en cultivo celular y la RT-PCR se usan extensamen- te con fines de investigación. • Si bien tanto la inmunidad innata como adquirida participan en la respuesta defensiva ante la infec- ción, 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 sien- do 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 acce- so 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 pulmo- nares, 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 in- fecciones subclínicas y prolongadas dificulta la interpretación del diagnóstico mediante PCR. • En biología molecular son una promisoria herramienta en terapia génica y en preparación de va- cunas.
- 123. CAPÍTULO 13 Virus ydiarreas MiguelL. O'Ryan Contenido Rotavirus 139 C~li~ivirus humanos: norovirus y sapovir~s 141 Astrovirus 142 - --------------- --- - ------------- - ------···-·---- ------------ ·----·------------------ ---- ·------------- -- Adenovirus entéricos 143 ------- - -- Aspectos clínicos 143 Vacuna antirrotavirus 146 En 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 causa- ban fiebre y diarrea, por lo que se denominaron enterovirus. Si bien en el transcurso de los años se asociaron diversas entida- des 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 etiológi- co de las gastroenteritis. Esta técnica, junto con el desarrollo de líneas celulares adecuadas para la replicación de virus en- téricos, con el progreso de técnicas de inmunodiagnóstico y durante las últimas décadas de técnicas de amplificación géni- cas, han permitido descubrir diferentes virus con una potencial asociación causal con gastroenteritis aguda. Estos virus se de- nominan colectivamente como virus entéricos, que no deben ser confundidos con los enterovirus. Los primeros son virus que afectan en forma primaria al intestino causando sintoma- tología 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 "ex- perimento" para descubrir este virus en el año 1972. Apro- vechando 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 partí- culas debían ser menores a 30 nm de tamaño, probablemente un virus. La deposición de este voluntario, así como de indi- viduos 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 (inmunoelec- tromicroscopia). Este experimento permitió visualizar acúmulos de virus pe- queños de 27 nm, que se denominaron virus Norwalk, en concordancia con la ciudad en que ocurrió el brote. Se obser- varon 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 par- tícula 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 co- nocido como norovirus) y rotavirus, a coronavirus, calicivirus, astrovirus y parvovirus. A ellos se agregaron posteriormente picornavirus, torovirus, picobirnavirus y el más reciente, boca- virus. En la mayoría de estos virus la asociación con gastroente- ritis 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
- 124. VIROLOGÍA CLÍNICA (HuCVs), astrovirusy 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 des- cubrir nuevos virus entéricos y definir su relevancia epide- miológica, comprender el cuadro clínico y mecanismos de contagio, en otras palabras la "historia natural" de la infec- ción 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 in- ducción de inmunidad protectora, y determinar si existían va- Tabla 13-1. Virus enténeos relevantes al año 201O Virus Características morfológicas 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 im- pacto epidemiológico por ser la causa más frecuente de diarrea aguda endémica infantil en todo el mundo, y el se- gundo 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. Característica epidemiológica Rotavirus 70 a 75 nm de diámetro, con aparienciade rueda de carreta a la microscopiaelectrónica (ME) Causa del 30% al 50% de hospitalizaciones por diarrea en <5 años; 30% de consultas de urgenciay 15% ambulatorias, respectivamente Adenovirus Astrovirus HuCV: norovirus y sapovirus A e 65 a80 nm de diámetro; único virusADN; posee proyecciones como antenas 20 a 30 nm de diámetro, con aspecto de estrella de cinco puntas a la ME 25-30 nm de diámetro; algunos calicivirus tienen aspecto de "estrella de David"a la ME; los norovirus no tienen una característica definida a la ME B D Incluye algunos pocos serotipos, fundamentalmente 40 y 41; causa del 2% al 10% de las diarreas agudas en niños. Se ha asociado adiarrea prolongada En <5 años causa 8% al 10% de las diarreas agudas; afecta también aancianos Es causa frecuente de brotes de diarrea agudaasociada especialmente aconsumo de moluscos bivalvos. En <5años causa 10%al 20% de las diarreas agudas endémicas Figura 13·1.Microfotografías electrónicas de virus que han sido asociados a gastroenteritis en humanos. A RotavirusB. AdenovirusC. Calicivirus D.Astrovirus. --·138
- 125. Evidencia clínica paradesarrollar una vacuna contra el ro- tavirus. Se logró gracias a un estudio clínico publicado por el mismo grupo australiano descubridor del virus. Estos inves- tigadores siguieron por dos años a un grupo de recién naci- dos 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 gas- troenteritis 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 prima- ria por rotavirus induce protección contra las reinfeccio- nes, abriendo el camino al desarrollo de una vacuna. Caracterización de los HuCV a pesar de ser virus "no cul- tivables". 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 labo- ratorio, clonó el genoma del virus Norwalk mediante amplifica- ción 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 des- tacable es la perseverancia a pesar 'de los fracasos. La ines- perada 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 rea- lizados 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 contami- nado -dosis de menos de cien partículas virales para rota- virus y HuCV-, los virus sobreviven en el ambiente ácido del estómago alojándose en el intestino delgado, donde recono- cen receptores específicos en la célula intestinal, tales como ácido siálico e integrinas para rotavirus y carbohidratos del C APÍTULO 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 funcio- nales transitorias de la vellosidad intestinal. Durante la etapa de recuperación, las células menos dife- renciadas, 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 pre- senta viremia transitoria. No se conocen las implicancias clíni- cas 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 presen- tan 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 recupe- ración. 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 en- terotoxina viral descrita. Aunque la toxina no causa daño mor- fológico, 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 resul- tante en humanos, pero podría cumplir un papel relevante. A continuación se describen las características virológicas y epidemiológicas, los aspectos clínicos, el tratamiento y la pre- vención de los cuatro virus entéricos. Se hace mención espe- cial 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 cla- ra, 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 13-1A). 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 estructu- rales (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 pene- tración del virus a la célula intestinal. La proteína predominante 139 -~--
- 126. ViROLOGÍA CLÍNICA 11 segementosdeARNdoble VP7 Serotipo G Figura 13-2.Estructura esquemática del rotavirus. Genoma de ARN de doble hebra fraccionado en once segmentos y proteínas que forman las tres cápsides (Diagrama:Avendaño LF). 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 respon- sables de inducir cambios necesarios en la membrana celular para permitir la penetración del virus al citoplasma. Ambas pro- teínas determinan el serotipo y forman la base de la clasifica- ción 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 infec- ción y también en etapas tardías de la replicación del genoma (Figura 13-3). Figura 13-3.Correlación entre segmentos genó- micos del rotavirus humano grupo A y proteínas codificadas. 140 Serotipo P VP6 subgrupo antigénico Cápsula intermedia Se han identificado siete grupos de rotavirus que infectan a animales y a humanos (A a G), basado en diferencias antigéni- cas 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 Tamaño (pb) Tamaño de/a Proteína proteína (kDa) 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
- 127. damente el 15%de las consultas ambulatorias por diarrea, el 30% de las consultas de urgencia y el 40% de las hospitaliza- ciones. 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 desapa- rece 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 epi- demiológico. La caracterización antigénica del virus, dirigida especial- mente a la identificación de las proteínas que podrían inducir inmunidad protectora, ha sido extensamente estudiada a tra- vés de técnicas de neutralización viral y mediante el uso de anticuerpos monoclonales dirigidos contra epítopes especí- ficos. 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 rela- cionado 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 su- giere 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 com- binaciones 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 reinfec- ciones. 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, inde- pendientemente del serotipo viral involucrado. La infección natural produce un aumento de los anti- cuerpos 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 con- tra 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 C APÍTULO 13 - VIRUS Y DIARREAS contra el tipo VP7 y VP4 del virus infectante y en menor me- dida contra VP7 y VP4 diferentes. Las infecciones repetidas "amplían" esta respuesta a otros serotipos. Esta mayor o me- nor 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 sintomá- tica por rotavirus probablemente a través de lgA y otros me- canismos 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 "antitoxi- na", que podrían ser protectores al momento de·una reinfec- ción. 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 in- munidad protectora. La interacción virus-hospedero es compleja: y el resultado final -ausencia de infección, infección asintomática o sinto- mática leve, moderada o severa- dependerá de la combina- ción 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 pe- netración 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 dife- rentes localidades del mundo se reportó una amplia variedad de virus de tamaño y de aspecto similar al microscopio elec- trónico, 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 cali- civirus 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
- 128. VIROLOGÍA ClÍNICA mayor VP1y la proteína de cápside menor VP2, respectiva- mente. 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 abier- ta. 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 celula- res limitó el desarrollo de técnicas inmunoenzimáticas para es- tudios 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 Cali- civiridae y mediante métodos de reacción en cadena de la po- limerasa 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 dife- rentes 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 coci- dos. En este sentido difiere de los otros virus entéricos, que causan infección endémica casi exclusivamente en niños lo- grando cierta inmunidad en la edad adulta. Se han reportado brotes de diarrea aguda atribuibles a este virus en colegios, universidades, campos de esparcimiento, restaurantes, cru- ceros de placer y en ciudades con fuentes de agua potable contaminadas. Norovirus no sólo causa brotes de diarrea asociado a consu- mo de agua y alimentos, sino también a gastroenteritis de ca- rácter 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 observa- ción 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 prin- cipalmente 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 co- munidad. Estudios serológicos indican que en los países en desarrollo la infección ocurre a edades más tempranas probablemente 5' ORFl:ARN poljmerasa por una mayor exposición en comparación con países indus- trializados. 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 seropreva- lencia 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 norovi- rus, la evidencia sugiere que en general, la infección resultante es menos severa en cuanto a la magnitud y duración de la fie- bre, 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 re- cibieron dosis repetidas de virus sugieren que una primoinfec- ción 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 constan- te 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 microsco- pia 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 epi- sodios 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 molecula- res 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 3' ORF2:VP1 ORF3:VP2 Figura 13-4.Genoma de calicivirus humano. ARN de simple hebra, polaridad positiva con tres marcos de lecturaabiertos (ORF) que codifican tres proteínas. --·142
- 129. proteínas virales noestructurales, correspondiendo a una pro- teasa y a una ARN-polimerasa, ARN-dependiente respectiva- mente. 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. Los episodios de gastroenteritis por astrovirus afectan pre- dominantemente a niños, pero también se han visto brotes esporádicos en ancianos, en colegios, salas de hospital y ho- gares. Los estudios desarrollados usando técnicas inmunoen- zimáticas 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. Estudios realizados en América Latina señalan que este vi- rus causa entre el 5% y el 10% de los casos de enfermedad diarreica aguda en niños. Una investigación en cinco hospita- les 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 he- ces de niños provenientes de hospitales, servicios de urgen- cias 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 rele- vante, al igual que para rotavirus. Estudios utilizando biopsias humanas sugieren que la inmunidad celular, específicamente la mediada por linfocitos T CD4+, puede ser fundamental. Mode- los 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 si- metría icosaédrica desde cuyos vértices emergen doce pro- longaciones 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 adenovi- rus humanos, y de ellos muchos pueden ser eliminados por las heces, a menudo por períodos prolongados, sin vincu- larse a diarrea. Estos virus se agrupan en siete subgéneros (A a G), que pueden causar gastroenteritis, patología respirato- ria, conjuntivitis, cistitis hemorrágica y exantemas. Los adeno- virus que predominantemente causan diarrea son el 40 y el41. Estos dos serotipos pertenecen al subgrupo F, muestran reacción cruzada en ensayos de neutralización, presentan di- ferentes perfiles de restricción enzimática y se denominan ade- novirus 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 C APÍTULO 13 - VIRUS Y DIARREAS también se les ha vinculado a brotes en orfanatorios y hos- pitales. Las infecciones poradenovirus entéricos parecen ser más prevalentes en verano en algunos lugares, aunque pue- den causar infecciones en cualquier época del año. Algunos reportes sugieren que el cuadro clínico asociado a adenovirus podría durar hasta dos semanas. ASPECTOS CLÍNICOS 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 entéri- cos pueden causar un espectro de enfermedad que va desde la infección asintomática, frecuente en recién nacidos, en quie- nes la infección por rotavirus suele ser asintomática, hasta una gastroenteritis aguda severa que requiera de hospitalización; y que puede causar la muerte en niñosque no reciben atención oportuna. La gastroenteritis aguda causada por virus entéricos puede presentar uno o más de los signos y síntomas siguientes: vó- mito, que puede ser frecuente e intenso y en ocasiones prece- der a la aparición de la diarrea, fiebre que puede ser mayor de 39 oc,dolor abdominal cólico, malestar general y síntomas de tipo gripal. La diarrea puede ser leve, con unos pocos episo- dios 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 deshi- dratarse, 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 ade- novirus entérico, hasta diez). Se han relaGionado otros síntomas y cuadros clínicos a los virus entéricos, especialmente a los rotavirus, pero estas aso- ciaciones 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 esta- blecido 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 infec- ción 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 re- cuperación 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
- 130. V IROLOGiA CLiNICA Enpersonas inmunodeprimidas la gastroenteritis viral por lo general no presenta una evolución particularmente intensa; no se reportan casos de diarrea masiva con consecuencias fa- tales en estos pacientes. Se ha descrito ocasionalmente dise- minación 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 prolonga- dos-en comparación con individuos inmunocompetentes. Diagnóstico Los diversos métodos con que se cuenta para diagnosticar las infecciones por virus entéricos varían en sensibilidad, especi- ficidad, disponibilidad, costo y facilidad operacional. Pueden clasificarse en técnicas de cultivo celular, microscopia electró- nica, de detección genómica e inmunológicas. El cultivo celular y la microscopia electrónica se restrin- gen 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 107 partículas virales por gramo de depo- sición 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 po- liacrilamida (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 agen- te 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 rotavirus 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 migración característicos de los once segmentos genómicos del virus. Los carriles 1y Scorresponden 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 (mezclade corto 5con largo 7) ilustra la capacidad del método para discriminar ycomparar cepas para fines epidemiológicos. --·144
- 131. epidemiológicos en adenovirus,en cuyo caso se requiere pri- meramente fragmentar el genoma mediante enzimas de res- tricción, 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 109 a 1010 partículas por gramo de deposiciones, lo que los hace detectable por muchas técnicas. En laboratorios con expe- riencia en esta técnica es posible proc~sar entre diez y veinte muestras en forma simultánea y obtener resultados en un lap- so de doce horas. La reacción en cadena de la polimerasa se aplica al estu- dio 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 gra- mo 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 pa- ra 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 ro- tavirus, 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 com- plejos 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/otra- tar la deshidratación. Por eso los esfuerzos deben concen- trarse 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 fór- mulas 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 nece- sario administrar la fórmula en pequeñas cucharadas cada cin- co a diez minutos. La necesidad de hospitalizar se ha reducido notablemente en muchos países gracias a la adecuada hidra- CAPÍTULO 13 - ViRUS y DIARREAS tación oral~ Sin embargo, en diversos lugares del mundo aún existe dificultad para la atención médica precoz, lo cual, suma- do 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 hospitaliza- ción 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 hi- dratar 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 mayo- ría de los niños con gastroenteritis viral no requiere de alimen- tación 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 suspen- derse ni limitarse en aquellos lactantes que sufran gastroen- teritis 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 profusa- mente en centros cerrados, que se ha postulado un mecanis- mo 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 fre- cuente 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 no- rovirus, por lo que no se recomienda consumir verduras y fru- tas 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 enfer- mar. El agua contaminada con norovirus también ha sido cau- sa 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 enferme- dad en países desarrollados, donde las medidas básicas de hi- giene 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
- 132. C APÍTULO 13- V tRUS y DIARREAS HECHOS DESTACADOS • Los virus entéricos -rotavirus, calicivirus, astrovirus y adenovirus- son importantes causas de dia- rrea infantil en países en desarrollo y desarrollados. • Actualmente se dispone de·muchas técnicas de laboratorio para confirmar la etiología viral, espe- cialmente para rotavirus. • El rotavirus es el principal agente viral detectado en pacientes ambulatorios y hospitalizados y pue- de producir muerte por deshidratación; es también la principal causa de diarrea infantil intrahospi- talaria. • 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, rela- cionadas con agua bebestible y disposición de excretas. Sólo se dispone de vacuna contra rotavi- rus, lo que representa un gran avance en su control. 147
- 133. Virus hepatitis Luis FidelAvendaño Las 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 trans- fusiones 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 antíge- no 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 hepa- titis 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. 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 con- tagio 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 es- pecífico permite precisar la etiología. Un gran problema para el estudio de los virus hepatitis es que no crecen en cultivos celu- lares, 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 fa- cilitado el estudio de la patogenia y el avance en el diagnóstico y control de la evolución de las hepatitis. ..._____ 148 CAPÍTULO 14 Contenido .tlE!P?titi? A _ -~ep_a.~~_is ~- _ ........... ___ __ __ ...... ___ ............. 152 e 162 Hepatitis E 166 Se reconocen en la actualidad seis agentes virales cuyo ór- gano 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 vi- rus hepatitis A (HAV) en deposiciones, que es el virus hepa- totrópico 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..1n virus desnudo icosaédrico de 27 nm, genoma de ARN de po- laridad positiva y tiene 7.500 nucleótidos. Como los picorna- virus, en el extremo 5' tiene un segmento corto no codificante con una proteína viral (VPg) unida covalentemente y en el 3' un
- 134. CAPÍTULO 14 -VIRUS HEPATITIS Tabla 14-1. Características de los cinco principales virus asociados ahepatitis. A 8 e D E Familia Picornaviridae Hepadnaviridae Flaviviridae ¿Viroide? Hepeviridae Ácido nucleico ARN ADN Hebra: 1o 2 (polaridad) 1(+) 2, circular Tamaño genoma (kb) 7;8 3,2 Variabilidad: serotipos, genotipos* Cápside VP1- VP4 HBcAg Envoltura No HBsAg Reservorio animal No No Vía de transmisión: Fecal-oral Sí No Sangre Rara Sí Sexual No Sí Vertical No Sí Infección aguda o persistente Aguda Ambas Incubación en días 15-45 30-180 Infección: Clínica(%) 10-50 20 Subclínica (%) 90-100 > 70 Portador (%) No 5-1o Evolución: Fulminante(%) > 0,5 0,5-1 Crónica(%) No 5-1o Cirrosis(%) No Curación episodio agudo(%) > 99 > 90 Tipo de inmunidad Total: lgG Anti HBs Inducida LTCD8 Diagnóstico específico: lgG Sí Anti HBs lgM Sí Anti HBs Antígeno HBs Genoma PCRcarga ¿7: no determinado; 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 protea- sa 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 1Oa 100 partículas. El virus entra a las células de las mucosas orofaríngea e intestina- les, 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 celular, 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 origi- nando entre otras proteínas una ARN polimerasa que produce ARN 1(+) 9,4 6* Core E1-E2 No No Sí Rara Rara Ambas 14-180 5 95 > 50 0,5-1 30-90 1-4 10-40 LT CD4-8 Sí Sí RT-PCRcarga ARN 1(-)circular 1,7 HDAg HBsAg No No Sí Sí Sí Ambas 20-50 ¿B? ¿B? ¿B? 1-25 20-50 ¿? 50-80 ·7¿. Sí RT-PCR ARN 1 (+) 7,5 1proteína No No Sí No No No Aguda 14-60 ·7¿. ·7¿. No 2-25 embarazada No No >95 lgM-IgG Sí Sí 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 apari- ción de anticuerpos lgG neutralizantes coincide con la injuria hepatocelular y el inicio del alza de los niveles de amino trans- ferasas. Sólo hay un serotipo de HAV, pero se han identificado siete genotipos (I-VII), de los cuales ell y ellll son los que más afec- tan al hombre; estos últimos se subdividen en subtipos A y B, de los cuales el lA es el más prevalente en el mundo. 149
- 135. VIROLOGÍA CLÍNICA Epidemiología El únicoreservorio del HAV es el ser humano y se trasmi- te 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 contamina- das - 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 concen- tra 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 con- tinúa 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 re- lacionada con factores socioeconómicos y sanitarios. Así, en países con malas condiciones sanitarias la infección se adquie- re en los primeros años de la vida, edad en que es preponde- rantemente 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 Tabla 14-2. Patrones globales de transmisión de la hepatitis A Endemicidad Edadde mayor incidencia Patrón de transmisión prevalencia. El principal problema de salud pública se concen- tra en países en transición epidemiológica donde aún circula el virus, pero el contagio se produce a edades mayores, gene- rando 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 sema- nas. Todas las formas evolutivas (habitual, prolongada, coles- tásica, 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 confir- ma 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 per- siste de por vida, es un marcador de inmunidad (Figura 14-2). Manifestaciones clínicas Alta Preescolares Moderada Escolares y adultos jóvenes Personaa persona; las epidemias son raras Persona a persona; epidemias por consumo de agua o alimentos Mayoritariamente asintomáticos por la edad de losafectados Asintomáticos los más pequeños, pero con síntomas y en modalidad de brote en los niños más grandes y adultos Baja Adultos jóvenes Muy baja Adultos • Alta CJ Baja O Muybaja Personaa persona;epidemias por consumo de aguao alimentos Viajeros; epidemias son raras Casos clínicos ocurren en brotes asociados acontagios por ciclo largo Clínica es reconocida en viajeros o personas de riesgo Figura 14-1.Distribución mundial de los patrones de'ewndemicidad de la hepatitis A. Adaptado de: Jacobsen. KH, Wiersma ST. Hepatitis Avirus seropFevalerke by age and world region, 1990 and 2005.Vaccine 201O; 28:6655. 150
- 136. CAPÍTULO 14 -VIRUS HEPATITIS Ictericia (si ocurre) Incubación Pródromo Viremia Figura 14·2. Marcadores clínicos y de laboratorio en la hepatitisA l Virus en heces o t 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 com- plicación 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 pro- trombina 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- 4 IgG IgM 5 7 9 10 11 12 13 14 Semanas patotóxicas como alcohol o medicamentos de metabolismo hepático preferencial durante la infección. El trasplante hepá- tico es una medida extrema y debe plantearse precozmente frente a la hepatitis fulminante. Prevención El adecuado tratamiento de aguas servidas, así como la dis- ponibilidad de agua potable y buena disposición de excretas constituyen los ejes de la prevención. También son importan- tes las medidas de higiene personal y evitar el consumo de mariscos crudos. En la Figura 14-3 se observa que la inten- sificación de las medidas sanitarias a propósito de una epi- demia de cólera, disminuyó transitoriamente la incidencia de hepatitis A en Chile. 120 Campaña cólera 100 "'j!l .§ 80 :.o "'..e:: o o 60o o ;::; .... o o.. 40 ~ "'u 20 Figura 14-3. Tasas de incidencia de hepatitis A en Chile: 1975-2006. Fuente: Ministerio de Salud, Chile. 151
- 137. V IROLOGÍA ClÍNICA Apesar 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 comer- cio, que son seguras e inmunogénicas en formulaciones pa- ra 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 endemici- dad. 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 vacuna viva atenuada. Otra medida de prevención efJcaz (85%) es el uso de inmu- noglobulina corriente, ya que contiene altos niveles de anti- cuerpos 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 vacu- na 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 an- tigüedad, 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 he- patitis 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 me- diante reacciones de precipitación del polimorfismo de proteí- nas 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 diferen- te, que se denominó antígeno australiano. Los sueros que reaccionaban con este antígeno contenían el anticuerpo co- rrespondiente. En 1970, Dane identificó mediante microscopia electrónica unas partículas esféricas de 42 nm de diámetro con un ca- re 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, es- féricas y tubulares, que corresponden a proteínas de la envol- tura viral (antígeno de superficie del HBV, HBsAg) y que son --·152 sintetizadas en exceso durante la replicación. A partir de estos primeros hallazgos comenzaron los grandes avances en el co- nocimiento de este virus. Estudios posteriores han permitido conocer su estructura viral, su historia natural y su epidemio- logía, gracias a lo cual se han desarrollado ensayos diagnósti- cos, 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 pacien- tes infectados. La principal particularidad de ellos es su tem- poralidad 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 in- fección 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 fu- turos contactos con el agente. Si bien la presencia de diferen- tes 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 Hepad- naviridae, 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 inves- tigaciones de laboratorio del HBV humano. Estructura. El HBV es un virus ADN envuelto, de 42 a 47 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 enzi- ma 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 abun- dante en la sangre de los pacientes infectados, corresponde al antígeno de superficie del HBV (HBsAg), una estructura altamente conservada que constituye un determinante antigé- nico "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), de- bido 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
- 138. C APÍTULO 14- V IRUS HEPATITIS Proteínacore:HBcAg r - - - - - S: HBsAg _,------ Pre S-2: M Figura 14-4.Estructuraesquemática del virushepatitisB. PreS-1 PreC Figura 14-5.Esquema simplificado de laorganización genómica del virushepatitisB. cuales se inicia la transcripción para la síntesis de los compo- nentes 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, respectiva- mente. 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 du- rante 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 infección activa a inactiva. La región poi codifica para una enzima con actividad ADN polimerasa 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
- 139. VIROLOGÍA ClÍNICA viabilidad viral.Además, se las ha asociado con una actividad de transactivación de diversos promotores, incluyendo anca- genes, 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 relativamen- te estable, hoy se sabe que existen mutaciones en distintos niveles del genoma viral. Entre ellas se distinguen las muta- ciones naturales por presión inmunológica y las derivadas del tratamiento antiviral. Dentro de las primeras, las más impor- tantes 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 tra- tamiento 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. Co- mienza 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 pregenó- mico (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 dife- rentes proteínas virales (envoltura, core, pre-core, polimerasa y polipéptidos X). Con estas estructuras ya formadas, es po- sible el ensamblaje de la nucleocápside, donde se va a incor- porar 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 en- zima 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 trans- crito 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 citoplas- mática, 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 necesa- ria para el ciclo replicativo del HBV. Sin embargo, se detecta fre- cuentemente 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 epite- liales biliares, médula ósea y células mononucleares. La trans- misión 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 infec- ción 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 hepatoci- tos 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 pe- ro un daño hepático leve (inmunotolerancia). A diferencia de aquellos que resuelven la infección espontáneamente, los por- tadores 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 deter- minado en las etapas tempranas de la infección. Durante la evolución de una infección aguda se crean diver- sos anticuerpos contra los diferentes antígenos virales. Sin em- bargo, 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 recupe- ración 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 asocia- da a una respuesta policlonal vigorosa de linfocitos T helper
- 140. Figura 14·6. Replicación delvirus hepatitisB. endocitosis ADNccc transcripción ~------------~AAÁ-------'AAÁ ----------'AAÁ _NV (Th) y citotóxicos, a diferencia de lo que ocurre en aquellos pacientes con infección crónica. Esto último explica la alta fre- cuencia 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 pre- sentan una infección crónica y están en riesgo de desarrollar una enfermedad hepática grave, como cirrosis y hepatocarci- noma (CHC). Alrededor de un tercio de los casos de cirrosis y la mitad de los CHC en el mundo, son atribuibles a una infec- ción 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 millo- nes 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 san- gre 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 ARNm Citoplasma proteínas envoltura cadena L(-) CAPÍTULO 14 - V IRUS HEPATITIS secreción i síntesis cadena S(+) ~ l síntesis cadena S(+) o l transcripción reversa ]_----~~- Q ARN pregenómico encapsidación 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 man- tienen 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 contami- nada, lo que en la práctica se traduce en que todas aquellas personas con HBsAg positivo son una fuente de contagio po- tencial. El virus puede detectarse en otros fluidos corporales, tales como las secreciones vaginales, el semen y la leche ma- terna principalmente, y en menor grado en el sudor, lágrimas, orina y saliva. Por lo tanto, cualquier fluido corporal contamina- do con sangre, puede ser una potencial fuente de transmisión, especialmente cuando la carga viral es alta. Las vías de transmisión son básicamente la sexual, verti- cal/perinatal y parenteral, y la frecuencia de cada una de ellas depende de la endemicidad de cada región. La principal vía de transmisión -responsable del 75% de los infectados en el mundo- en los países con alta endemia es la infección transplacentaria (transmisión vertical) y/o perinatal desde una mujer embarazada hacia el recién nacido. Esta infección se produce en el 90% de los casos cuando la madre tiene una 155
- 141. V IROLOGÍA CLÍNICA •Alta •D Baja Figura 14-7.Prevalencia de marcadores deportación de virus hepatitisB(HBsAg) en el mundo. Fuente: CDC EE.UU., 2005. 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 par- to o después del nacimiento, aunque estas dos últimas opcio- nes son las más frecuentes. No existen evidencias de que una cesárea disminuya la transmisión materno-fetal, como tampo- co 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 desa- rrollados. La transmisión nosocomial de HBV es la infección más fre- cuente 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 di- ferencia 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 an- taño, ha dejado de ser un riesgo desde la introducción del ta- mizaje 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 infec- tadas (transmisión intrafamiliar). Los familiares de un sujeto por- tador 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 me- diante 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 in- fección asintomática, subclínica, aguda autolimitada, hepatitis fulminante o hepatitis crónica, pudiendo llevar esta última a ci- rrosis 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 adolescen- tes va del 5% al15%, y en adultos del 30% al 50%. Los síntomas y signos de hepatitis aguda son inicialmen- te 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, anestési- cos, sustancias tóxicas, radiación, fenómenos de autoinmu- nidad, 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 diagnósti- co diferencial a través de una anamnesis exhaustiva buscando la ingesta de medicamentos, drogas, alcohol, antecedentes familiares, hábitos sexuales, contactos recientes, viajes a zo-
- 142. nas endémicas, tatuajes,piercing, transfusiones, etc. Todo ello orienta el diagnóstico clínico diferencial y la sospecha de hepa- titis viral y/o la participación del HBV como agente causal. Los exámenes bioquímicos de laboratorio muestran una elevación de las transaminasas séricas, en que es característi- co 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 co- rrelaciona 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. El examen específico que confirma una infección por HBV es la detección del HBsAg en la sangre, ql.je circula en gran- des cantidades y aparece precozmente en los pacientes infec- tados. 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 ana- lizarán 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). Infección crónica Cuando se detecta un HBsAg positivo por más de seis me- ses, 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. La probabilidad de evolucionar a cronicidad es inversa- mente proporcional a la edad de la primoinfección, pero es la respuesta inmune celular deficiente la que explica esta persis- tencia. 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- Título CAPÍTULO 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 hepá- tico en estos pacientes con cirrosis es del 2% al 8%. 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 pa- cientes 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 inmunotole- rancia se caracteriza por una mínima o nula evidencia de activi- dad 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 ma- yoría de los niños infectados perinatalmente y los sujetos in- munodeprimidos esta fase puede durar décadas, período en el cual se evidencia una mínima progresión de la enfermedad hepática. La mayoría de los niños y adultos progresa a la siguiente fa- se, de inmunoactividad, donde se genera una fuerte respuesta inmune con evidencias de inflamación hepática y elevación de enzimas transaminasas en la sangre. Tanto en la fase de inmunotolerancia como en la de inmu- noactividad 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 carac- teriza 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). 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- Anti-HBc total/ /______________________ ~-x, 1 1/ / 1/ Anti-HBc IgM 1 11 Figura 14·8. Marcadores de hepatitis aguda por virushepatitis B. o HBeAg 1 11 1 11 1 11 1 11 1 11 1 q 1 11 1 /'1 4 8 12 16 20 24 28 32 36 Semanas postexposición 52 lOO 157
- 143. VIROLOGÍA CLÍNICA Aguda (<6meses)Crónica (años) HBsAg Título / - 1 Anti-HBc total 1 /----------------------------------------------- / 11 Figura 14-9. Representación de la evolución de una infección persistente por virushepatitis B. / 1 ........-....._ 1 ji/ 1 1/1 ~ 1 ~ 1 1¡ 1 1¡ 1 11 1 'l 1 !t 1 11 1 11 o 4 titis crónica HBeAg negativa, cuya característica clínica principal es la ausencia de HBeAg debido a mutaciones en la región pre- core del ADN viral, que se traduce en un bloqueo de la sínte- sis 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 asocia- ción 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 tener- se siempre presentes en la aproximación diagnóstica de una infección por este virus. Dados los mecanismos de transmisión del HBV, no es in- frecuente que haya coinfecciones con otros agentes de trans- misión 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 funda- mentales son los agentes virales, y dentro de ellos los que son --·158 Anti-HBclgM años J Semanas postexposición primariamente hepatotropos, porque el órgano blanco princi- pal 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 estu- dio 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 de- tección y cuantificación de ácidos nucleicos y la tipificación de genotipos virales. A continuación se presentan las características fundamen- tales 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 agu- da. 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 deter- mina 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-
- 144. ción y permaneceen el suero por un corto período. Su positi- vidad se relaciona con una replicación viral activa (carga viral alta), infectividad alta y una mayor tasa de transmisión verti- cal. 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 apa- recer durante el curso de una hepatitis crónica (seroconver- sión 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 cur- so 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 téc- nicas 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 de- tecta 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 Inmunodepresión Falso positivo Infección aguda ocrónica Alta replicación ( Período ventana ) C APÍTULO 14 - V iRUS HEPATITIS con cronicidad. Por ello, este marcador es de utilidad para el estudio epidemiológico de poblaciones, para conocer cuántas personas se han infectado alguna vez con el HBV. El anti HBe aparece durante la evolución del cuadro clínico, habitualmente alrededor de las veinte semanas. Su presencia se correlaciona con la negativización del HBeAg y disminución o cese de la replicación viral activa. Este cambio desde un pa- trón HBeAg + 1anti HBe- a un estado de HBeAg- 1anti HBe +,se conoce como seroconversión del HBV. El último anticuerpo en aparecer es el anti HBsAg, alrede- dor de los seis meses luego de la infección y un par de meses después de la desaparición del HBsAg. Su presencia en la san- gre 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 infec- tados 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 cronici- dad. 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 antíge- no 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 sen- sible. Clínicamente, es útil para la detección precoz de una primoinfección, para la evaluación pronóstica de un paciente Infección crónica ( Infeccióncrónica) Figura 14-10. Algoritmo de marcadoresvirales y evolución de la infección por virus hepatitis B. 159
- 145. V IROLOGÍA CLÍNICA conhepatitis aguda (a mayor tiempo de persistencia, mayor probabilidad de portación crónica) y para evaluar la respues- ta a la terapia antiviral (negativización del ADN) en los pacien- tes 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 infec- ción (ADN oculto) permite plantear que la infección por HBV sería persistente en muchos casos y que no existiría una inmu- nidad definitiva contra este agente. La cuantificación de ADN del HBV (carga viral) es útil para el control y seguimiento de los pacientes sometidos a tratamien- to 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 sig- nificativa de los niveles de ADN viral al comparar muestras se- riadas en el tiempo, refleja una disminución de la replicación. Debido a que la cuantificación se basa en métodos de am- plificación exponencial, la mayoría de las veces las variaciones significativas de la replicación viral (aumento o disminución) de- ben 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 Ode cada resulta- do, sólo hay una diferencia de 0,46 entre ellos, lo que no refleja una caída significativa (6 log1 Oversus 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 cuantifica- ción utilizada tiene una menor sensibilidad que un ADN cuali- tativo. 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 par- ticular (Tablas 14-3 y 14-4). Genotipificación yADN intrahepático Si bien a la fecha existen múltiples estudios en relación al papel de los genotipos en la progresión del daño hepático, la res- puesta 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 Probablemente, en un futuro cercano el diagnóstico mo- lecular a nivel del tejido hepático pudiera constituirse en una herramienta para el estudio de los pacientes crónicos. La in- vestigación de las formas replicativas del HBV en el tejido he- pático, en particular el ADN circular covalentemente cerrado (ADNccc), podría transformarse en una indicación para la eva- luación 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 tie- nen 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 trans- fusión - que es un mecanismo de transmisión clásico- es- tá 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 trata- miento 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 Bmediante uso de marcadores Diagnóstico Marcadores Infección aguda HBsAg positivo Anti-core lgM positivo Infección reciente con HBsAg negativo resolución Anti-corelgM positivo Infección crónica HBsAg positivo más de 6 meses Anti-core lgM negativo Anti-core total positivo ADNcualitativo positivo Infección crónica activa HBsAg positivo más de 6 meses Anti-core lg M negativo/positivo HBeAg positivo/anti HBe negativo Carga viral ;;::: 100.000 copiasADN/ml Infección crónica inactiva HBsAg positivo más de 6 meses Anti-core lgM negativo HBeAg negativo/anti HBe positivo Carga viral :o; 100.000 copias ADN/ml Inmunidad natural Anti HBspositivo Anti-core total positivo Inmunidad post vacuna Anti HBspositivo Anti-core total negativo ADN oculto Anti HBspositivo Anti-core total positivo HBsAg negativo
- 146. C APÍTULO 14- VIRUS HEPATITIS Tabla 14-4. Patrones serológicos comunes de la infecc1ón por HBV ADN HBsAg AntiHBs AntiHBclgM AntiHBc total HBeAg AntiHBe Conclusión hepatitis + + + + + + + + + + La hepatitis B es una de las principales causas de enfer- medad 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 hepa- titis aguda en los países donde se ha incorporado. Desafortu- nadamente, 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. 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 replica- ción viral sostenida aumenta el riesgo de progresión del daño hepático a cirrosis y carcinoma hepático. Si bien la erradica- ción 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 interfe- rón 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 he- patitis. En segundo término, son también susceptibles de tra- tamiento los pacientes con infección crónica con alta carga viral, signos de inflamación y progresión del daño histoló- gico, 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 serocon- versión. 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 re- plicación viral. Idealmente, el estudio virológico debe acom- pañarse de la cuantificación viral comparando una muestra + + + + + + Aguda + En período ventana +1- Recuperación + Crónica activa + 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 dura- ción (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 resisten- cia 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 pre- coz de un aumento de esta, la cual reflejaría una resistencia virológica. La monoterapia secuencial no se recomienda dada la ge- neración de cepas multirresistentes por una presión selectiva. Las terapias combinadas, en revisión en la actualidad, serían una estrategia efectiva para disminuir las mutaciones asocia- das 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, in- activación de productos derivados de sangre, implementación de medidas de control de infecciones y el uso de inmunoglo- bulina-, ninguna de ellas ha generado un impacto tan impor- tante 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 in- cidencia 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 ries- go. La primera de ellas corresponde a la recomendación de la OMS, dirigida especialmente a aquellas zonas de alta y media- na endemia, cuyo objetivo final a largo plazo es la erradicación de esta infección. La vacunación restringida a los grupos de mayor riesgo ha mostrado ser limitada en su impacto en la salud pública, principalmente por la baja autopercepción de riesgo de los individuos. Los grupos de riesgo en quienes se recomienda la vacunación se indican en la Tabla 14-5. 161
- 147. VIROLOGÍA CLÍNICA Al año2004, más de 150 países habían incorporado la va- cunación 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 1OmUI/mL. Si bien es recomendable realizar una medición cuantitativa de anti HBs post vacunación, dada su alta inmunogenicidad, sólo se justifi- caría 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 ries- go 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 HB- sAg. 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 protecto- res, 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 Bpara fines de vacunación Personal de salud Pacientes en hemodiálisis Homosexuales o bisexuales activos Heterosexuales activos con parejas múltiples Pacientes con enfermedad de transmisión sexual Drogadictos intravenosos Usuarios de concentrados de factor VIIIo IX Contactos familiares o sexuales de portadores crónicos de hepatitis B Turistas "sexuales"azonas endémicas para HBV Pacientes VIH positivos Recién nacidos de madres con HBV Pacientes con enfermedad hepática crónica no HBV Tabla 14-6. Factores asoc1ados ano respondedores Sexo masculino Tabaquismo Obesidad Edad >30 años lnmunosupresión Enfermedad hepática crónica Alcoholismo Insuficiencia renal crónica --·162 Hasta hace unos años atrás, las medidas adoptadas en Chile estaban dirigidas principalmente a algunos grupos de riesgo, como el personal de salud. A partir de 2006, se incorporó la vacuna contra el HBV en el Programa Ampliado de Inmuniza- ciones, 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 nucleo- cápside 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 glicopro- teínas (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 inte- racciones 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 pro- teína CD81 y el receptor celular de las lipoproteínas de baja densidad (LDL-R). Los viriones unidos a los receptores ingre- san 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 com- puesto por un marco de lectura abierto (ORF) flanqueado en sus extremos 5' y 3' por regiones no codificantes (NCR) alta- mente 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 inicia- ción 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 es- tructurales (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
- 148. y E2 sonlos 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 pro- teínas 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 uti- lizando 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 vi- rales, 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 diversi- dad, el HCV se clasifica en seis genotipos mayores (clades del 1 al 6) y dentro de cada uno de estos en más de setenta sub- tipos, denominados 1a, 1b, 2a, 2b, etcétera. La distribución de los genotipos se presenta en forma diferencial dependien- do 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 he- terogeneidad genética circulando in vivo como una mezcla heterogénea de variantes virales diferentes pero relacionadas, conocidas como "cuasi-especies". La diversidad de secuen- cias es generada continuamente durante la replicación viral Prevalencia de la infección • >10% 1!!!!1 2,5%-10% o 1%-2,5% C APÍTULO 14 - VIRUS 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 pre- sencia 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 glico- proteína 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 pro- bablemente 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 perso- nas 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). Fuente: OMS, 2008. Figura 14-11. Prevalencia de infección por virus hepatitis Cmedida por anticuerpos.Se estima que el 75% de ellos puede llegar atener i ~f5'cción crónica. 163
- 149. V IROLOGÍA CLÍNICA Elvirus 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 pa- sado 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 he- modiálisis 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 in- cubación 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 hepá- tica 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: hemo- rragia por várices esofágicas, encefalopatía hepática, ascitis, necesidad de trasplante ·hepático y muerte por insuficiencia hepática, entre otras. Otra complicación de la cirrosis hepáti- ca en pacientes con hepatitis C crónica es el carcinoma he- patocelular. Independientemente de estas manifestaciones, los pacientes infectados por el HCV pueden desarrollar otras complicaciones extrahepáticas, como crioglobulinemia, porfi- ria 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% Transfusión (antes del tamizaje en bancos) 10% SexuallS% . Figura 14·12.Fuentede infección por virus hepatitisC. ,_____ 164 con hepatocarcinoma. El diagnóstico se hace mediante deter- minación de anticuerpos (lgG) contra el virus (ELISA) y se con- firma 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 inmuni- dad. 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 in- terferón 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. Desafortunada- mente, los efectos adversos de esta terapia -anemia hemolí- tica, neutropenia y depresión, entre otros- son considerables. Además, es difícilmente tolerada en algunas circunstancias clí- nicas, como cirrosis hepática descompensada o postrasplante hepático. En los pacientes con insuficiencia hepática, el tras- plante hepático es una opción. Debido a las limitaciones de la terapia actual, se cuenta con una nueva generación de antivirales contra HCV, dirigidos con- tra 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 distin- ta 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 me- nos frecuentes. Desconocida 10% Drogas inyectables 60% Fuente: CDC. EE.UU., 2001
- 150. HEPATITIS G En 1967se detectó un nuevo virus en sangre de un cirujano con hepatitis, que se denominó GB por las iniciales del enfer- mo. 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 he- patitis 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 Oo "virus delta" se descubrió en 1977 en per- sonas 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 infeccio- nes 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 diá- metro. 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 (viroi- des). 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 propor- ción de 95:5:1, respectivamente. Replicación. La proteína HBsAg es fundamental para la ad- sorción 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 dependiente- el 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- C APÍTULO 14 - 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. Se han descrito tres genotipos de HDV, de diferente dis- tribución geográfica: en los EE.UU. y Europa predomina el genotipo 1, mientras que los genotipos 2 y 3 lo hacen en La- tinoamérica. EPIDEMIOLOGÍA El hombre es el único reservorio y pueden infectarse experimen- talmente 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 hemoderiva- dos, 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 aproximada- mente al 5% de los portadores de HBV. El virus es endémico en el sur de Italia, donde fue descubierto, en la cuenca ama- zónica en Latinoamérica, en África y en Oriente medio. Produ- ce 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 evo- lución de la infección concomitante por HBV puede no alte- rarse, 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 nor- malizan 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, inclu- yendo 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 anti- cuerpos, antígenos o ARN. Mediante ELISA o radioinmunoen- sayo 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
- 151. VIROLOGÍA CLÍNICA HEPATITIS E MarcelaPotin 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 ban- cos de secuencias nucleotídicas, se descubrió un virus distinto a los descritos, que se llamó virus hepatitis E(HEV). Se transmi- te 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 30- 34 nm, con genoma de una hebra de ARN, de polaridad posi- tiva 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 es- tructurales de cápsula y para epítopes que inducen anticuer- pos neutralizantes, y el ORF 3 codifica para una fosfoproteína de función no definida. El genoma del virus hepatitis Ees relativamente estable y per- mite 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 ca- sos secundarios intradomiciliarios para hepatitis Ees 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 has- ta dos semanas después del inicio de los síntomas. Es una in- fección 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 anima- les, como el cerdo y el ganado bovino, y hay evidencias de transmisión zoonótica esporádica. El virus hepatitis Ede cerdo podría atravesar la barrera de especie; incluso se ha descrito reactividad cruzada entre anticuerpos humanos y de cerdo. ---166 CUADRO CLÍNICO En ciertas regiones del mundo la infección por HEV constitu- ye 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 asintomá- ticas 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 au- tolimitada y no conduce a la cronicidad; sin embargo, la en- fermedad tiende a ser más grave que la causada por HAV y la letalidad es del 0,5% al4%. En mujeres embarazadas, duran- te 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 viaje- ros que retornan de estas zonas, en los que la lgM anti HAV es negativa. La disponibilidad de pruebas comerciales para la de- tección de lgM anti HEV, que permite hacer el diagnóstico es- pecífico, 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 confir- mar 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 anti- viral 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, Ey G descritos, otros virus pueden producir compromiso hepático como par- te de una infección diseminada, que puede manifestarse des- de 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-
- 152. 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 ge- neral en inrrlUnosuprimidos trasplantados o en embarazadas, pero hasta en el 24% de los casos publicados ocurre en indi- viduos 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 si- tu. 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 do- cumentado la presentación como hepatitis colestásica o como desencadenante de una hepatitis autoinmune. C APÍTULO 14 - V IRUS HEPATITIS El compromiso hepático grave es raro y se observa en indi- viduos severamente inmunosuprimidos con infección por VIH, trasplantes o en síndromes linfoproliferativos ligados al cromo- soma 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 mo- nonucleósico 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 agu- do, 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 compromi- so de sistema nervioso, anemia hemolítica y trombocitopenia. El diagnóstico requiere de la visualización de células citome- gálicas 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 cau- sa de hepatitis fulminante en niños, por lo que debe consi- derarse su posibilidad en niños cuando no hay una causa precisada. 167
- 153. VIROLOGÍA ClÍNICA 168 HECHOS DESTACADOS HepatitisA • 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 sintomáti- cas 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 alcantarilla- do), 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 vacu- na 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 inversa- mente 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 replica- ción viral y/o la respuesta a la terapia antiviral. • Existen variadas alternativas de tratamiento de la infección crónica, principalmente mediante inter- ferón y análogos de nucleósidos. Sin embargo, el tratamiento prolongado es complejo y puede ge- nerar 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 he- patocelular. El 80% de las primoinfecciones deriva en infecciones persistentes; la respuesta inmu- ne 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 variacio- nes originando cuasi-especies. Se han establecido seis genotipos, que se relacionan con la distri- bución geográfica y con la respuesta al tratamiento. • El diagnóstico confirmatorio de laboratorio se hace por detección de anticuerpos (ELISA) y por RT- PCR, 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 VIH.
- 154. 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 precau- ciones 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 defec- tivo, 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
- 155. CAPÍTULO 15 Infecciones viralesen piel ymucosas Luis Fidel Avendaño Contenido Viruela _______________________111 --~-~-~~_con~g~<?._~<?.____________________.___________________________________2I_~ Varicela zóster 175 ---·--------------- ···------------------------------------------···-"-----·--····-···---------------·-·····-------------------------------------- " ---------- .. Sarame_i_~~--- --------------------------------------- 178 Numerosos agentes virales pueden afectar la piel y mu- cosas, especialmente durante la infancia. Se considera que la piel y las mucosas son los órganos blanco principa- les 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 sis- temas, tales como el respiratorio, nervioso, cardiovascular u otros. La infección por estos virus puede producir manifes- taciones cutáneas generalizadas o localizadas, o afectar las mucosas, como el virus herpes simplex y el virus papiloma. Como se describió en el Capítulo 4: Patogenia viral, la in- fección por un agente no siempre induce una sola enfermedad, como con la viruela. Frecuentemente los virus producen mani- festaciones 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 in- fecciones 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 ca- racterísticas 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 papilo- ma, molusco contagioso, etc.), mientras otros lo hacen por vía respiratoria (sarampión, rubéola, varicela y muchos otros) o por vía digestiva (enterovirus). - - · 170 Rubéola 181 Parvovirus 819 184 Enterovirus y otros virus ______________________________187 Virus humano 188 191 . Las manifestaciones pueden observarse clínicamente co- mo fenómenos de proliferación (pápulas, tumores verrugosos o nódulos), de destrucción (vesículas, erosiones o úlceras) o de inflamación tisular (exantemas o dermatitis), según la pato- genia viral. Con fines didácticos se describirán las infecciones virales de la piel según el tipo de lesión cutánea más significa- tivo y su extensión. Erupciones generalizadas Máculo-eritematosas: sarampión, rubéola, exantema súbi- to, 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 pie- mano-boca. Proliferativas: verrugas, condiloma, molusco contagioso. Las "pestes" de la infancia -sarampión, rubéola, exantema súbito, eritema infeccioso, varicela y viruela- son buenos ejem- plos 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 manifies- tan 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 aspec- tos virológicos para el Capítulo 17: Virus herpes.
- 156. 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 Sarampión De lactantes aescolares 4-5días, alta y según el país mantenida Rubéola Preescolares y escolares Baja, 1-2días Exantema súbito Lactante< 1año Alta por 3díasy al bajar (HHV-6 y 7) aparece el exantema Eritema infeccioso Preescolar,escolar Sin fiebre (parvovirusB19) Enterovirus: Coxsackie, De lactantesaescolares Bajao alta, pocos días ECHO y adultos VIRUELA Elba Wu Wupat La enfermedad endémica/epidémica causada por el virus vi- ruela o variolae,fue la primera enfermedad viral en ser erradica- da del mundo, después de más de 3.000 años de existencia, gracias a la primera vacuna producida por el hombre. Su mor- bilidad, con miles de casos anuales, y su letalidad fueron altas hasta 1967, año en que la OMS inició un programa de vacuna- ción 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 vi- ruela 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, res- pectivamente. Desde su erradicación hace casi treinta años no ha habido casos de viruela en el mundo, pero la pérdida de la inmuni- dad 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 pató- genos fundamentales en la lista de las amenazas del biote- rrorismo, por lo que se debe estar alerta ante la aparición de casos sospechosos de viruela y disponer nuevamente de va- cuna 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 de- bido a la amenaza del bioterrorismo. PROPIEDADES El viruS' variolae pertenece a la familia Poxviridae, a la subfa- milia Chordopoxviridae, del género Orthopoxvirus. A este gé- nero pertenecen también el virus vacciniae y varios virus de vertebrados (cowpox, monkeypox, mousepox o virus ectrome- lia, entre otros). Contactos Otros hechos Debe haber un brote local, o Compromiso un viajero broncopulmonar importante Broteslocalessuaves Adenopatía retroauricular, cuello, ingles Sin antecedentes Sorprendente buen estado general Contactos cercanosen Enfermedad de lacachetada; colegio u hogar exantema reticular Habitualmente no hay; puede No calzacon las haber contacto cercano descripcionesclásicas 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 túbulos 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 repli- can 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 (aglutinó- genos 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 futu- ros ataques; las segundas infecciones de viruela fueron raras y generalmente suaves. En la viruela el virus llega a la piel y mucosas y produce pri- mero 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 intraepi- 171
- 157. VIROLOGÍA CLÍNICA dérmicas conpersistencia de los tabiques intercelulares (ve- sículas, 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 necró- ticos y la llegada de polimorfonucleares, se transforman en pseudopústulas que por destrucción de la parte central se um- bilican 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 pre- eruptivo, 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 (goti- tas aerolizadas), pero también por material de vesículas, pústu- las y costras, ya sea por contacto directo o a través de fómites u objetos como ropas. Por contener virus, las costras podían permanecer infectan- tes 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 obser- varse 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 equi- mosis 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 se- vera, 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 de- pendiendo de la virulencia del agente y de la resistencia del huésped, que podía ser modificada por inmunidad natural, ata- ques 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 osistemas Puede traspasar placenta Piel y mucosas (exantema, enantema) Figura 15-1. Patogenia de exa ntemasvirales.* * Patogenia: esquema aplicable a sarampión, rubéola, exantema súbito, varicela yviruela. ** Puertas de entrada menos frecuentes:cutánea o mucosas (accidental o intencional), trasplacentaria. - - · 172
- 158. C APÍTULO 15- INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS 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, náu- seas, vómitos, dolor intenso de espalda, dolores musculares y articulares de extremidades, y dolor abdominal. A veces erup- ción prodrómica eritematosa o petequial, especialmente en axilas e ingles. Hemograma con leucopenia y linfocitosis. más densa en las superficies expuestas y extensoras, es decir, su distribución era centrífuga. Las lesiones pasaban por eta- pas características, sucesivamente con máculas eritematosas, pápulas, vesículas de contenido claro o perlado y pseudopús- tulas 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 prolon- gaba 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 costrifi- caban entre los días diez y catorce del exantema. En el hemo- grama había leucocitosis en base a polimorfonucleares. 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 Tabla 15-2. Princ1pales características de la viruela, la varicela y el monkeypox Características Viruela Varicela Etiología: virus Variolae Varicelazóster Reservorio Hombre Hombre Entrada principal Respiratoria Respiratoria Contagiosidad entre Muy alta Alta . humanos Cuadro clínico Fiebre Alta, precede aerupción en 2 a4 Ausente o leve, antes de erupción; días; inicio erupción: afebril;etapa inicio erupción: leve a moderada "pústulas": reaparición fiebre Síntomas En general marcados Ausentes, leves o moderados constitucionales Otras Cuadro gripal manifestaciones Erupción Generalizada Generalizada Aparición Primero en cara y extremidades Primero en tronco Maduración lesión Lenta (± 1Odías) Rápida (36-48 h) Aspecto lesiones en Todaslesiones en una sola etapa Todas lesiones en distintas etapas ·unazona (monomorfismo) (polimorfismo) Distribución lesiones Centrífuga, mayor en cara, brazos Centrípeta, mayor en tronco, y piernas, con compromiso de usualmente sin compromiso de palmas y plantas palmas y plantas Otras características Grandes (5-1Omm), profundas, Pequeñas (1-5 mm), superficiales, multiloculares, pared gruesa,firmes uniloculares, de pared delgada, al tacto, con líquido perlado/turbio, blandas al tacto, con líquido claro, forma redondeada, con aréola forma irregular,con aréolaoval circular Vesículas/ Frecuente 1nfrecuente pseudopústulas Confluencia/ Sí Sólo si sobreinfección/rasquido umbilicación Cicatrices 1nfectividad costras Costraspermanecen infectantes Costras no infectantes Letalidad Sobre el 1Oo/o Muy rara Monkeypox Monkeypox Mono Cutánea Ineficiente En general alta, antes de aparición erupción yjunto con ella Leves a moderados Marcada adenopatía regional Generalizadao localizada Primero en sitio de inoculación Similar aviruela Similar aviruela En cualquier sitio Similar aviruela Puede ocurrir Pueden quedar ·7 L· Menor del 1Oo/o 173
- 159. VIROLOGÍA ClÍNICA Fase deconvalecencia. Duraba de tres a seis semanas. Las costras caían a fines de la tercera o cuarta semana dejan- do 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 vi- ruela suave) podía confundirse con varicela. En la de tipo be- nigno 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, com- prendía 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 lesio- nes (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 me- nos 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 mu- cosas podía ser el foco inicial de otros cuadros más severos locales o a distancia, de complicaciones respiratorias (laringitis, bronquitis, neumonitis, bronconeumonía, etc.), oculares (con- juntivitis, 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 va- ccinia 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 vi- ruela, 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 vesí- culas, adecuadamente teñidas. Permitía un diagnóstico rápido mediante la visualización a microscopia óptica de los corpús- culos 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, permi- tían detectar diferentes antígenos de los poxvirus. Mediante aislamiento viral en muestras de lesiones, san- gre y saliva los poxvirus se podían aislar en varios animales de laboratorio, en una variedad de cultivos celulares y en mem- branas 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 mé- todo 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 an- ticuerpos 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 pri- meras 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, es- ta 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, vac- cinia gangrenosa, autoinoculación y sobreinfecciones locales y sistémicas). Luego de la erradicación, y ante la posibilidad de bioterro- rismo, la detección de un caso sospechoso de viruela se con- sidera 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 aisla- miento ante el menor síntoma sospechoso de la enfermedad, vacuna, lg-específica y cidofovir).
- 160. MANEJO Y TRATAMIENTODEL PACIENTE Debe hacerse en aislamiento estricto mientras el paciente ten- ga 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 (exu- dados, tejidos, costras, etc.) puede permanecer viable, infec- tivo, a temperatura ambiente o en almacenamiento en frío por semanas y meses, incluso en condiciones difíciles. Son inacti- vados por formaldehído, desinfectantes oxidantes, pH ácido, calor> 60 oc (autoclaves), LUV y rayos gamma y otros. A dife- rencia de los otros virus envueltos, son resistentes al éter. El manejo y tratamiento del paciente consiste en medidas generales de soporte, sintomáticas, higiénicas, etc., hidrata- ción y alimentación adecuada, y tratamiento antiviral con cido- fovir, terapia no siempre exitosa. MOLUSCO CONTAGIOSO 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. PROPIEDADES La fa.milia Poxviridae comprende los virus más grandes y com- plejos 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 infec- tan vertebrados, existen ocho géneros. Los virus viruela y vac- cinia pertenecen al género Orthopoxvirus, el virus del molusco contagioso al género Mol/uscipoxvirus y los virus Orf y de la es- tomatitis papular bovina al género Parapoxvirus. Los virus pox tienen forma de ladrillo de 250 x 200 nm, una membrana exter- na 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. 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 trans- misión 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 in- flamatoria periférica y las lesiones no desarrollan una respuesta inmune protectora. C APÍTULO 15 - INFECCIONES 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 nó- dulo de hasta 1 cm, color piel, con leve refringencia a la luz, que en algunos casos muestra una umbilicación central y conteni- do 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 per- sistir 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 pue- den comprometer todo el cuerpo, especialmente la cara. No existe tratamiento antiviral, aunque a veces se plantea eliminarlas mediante el raspado, congelación o remoción qui- rúrgica. Tampoco existe vacuna. Diagnóstico de laboratorio. El VMC no crece en cultivos ce- lulares ni en ningún modelo animal. Histológicamente se obser- van las características inclusiones citoplasmáticas eosinofílicas en las células epiteliales (cuerpos de Molluscum). También puede visualizarse mediante microscopia electrónica. Se iden- tifica mediante PCR en tiempo real y mediante secuenciación se pueden definir los tipos 1 y 2. VARICELA ZÓSTER María José Martínez El varicela zóster es un virus ADN, envuelto, perteneciente a la familia Herpesviridae. Produce como infección primaria la vari- cela 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 consul- tados en el Capítulo 17: Virus herpes. Figura 15·2.Molusco contagioso en abdomen deun escolar. 175
- 161. V IROLOGÍA ClÍNICA VARICELA Despuésde 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 lesio- nes aparecen en brotes sucesivos, pero la distribución sigue siendo de predominio central (centrípeto). Las lesiones típicamente progresan desde máculas rosa- das a pápulas, luego a vesículas de base eritematosa, pústu- las 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. A B La presencia de vesículas implica actividad de la infección, mientras que la aparición de costras indica evolución hacia la mejoría. 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 sospe- char una evolución grave e investigar factores de riesgo (uso de corticoides, enfermedades previas) (Figura 15-3). La sobreinfección de las vesículas por Staphylococcus au- reus y/o Streptococcus pyogenes es la complicación más frecuente, pudiendo causar impétigo, celulitis, escarlatina o in- fecciones invasoras (fasceítis necrotizante, síndrome de shock tóxico estreptocócico). 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 díade evoluciónnatural. B. Al tercer día de tratamientocon aciclovir. Tabla 15-3. Uso de antivirales en el tratamiento de varicelay herpes zóster Medicamento Aciclovir Aciclovir • Valaciclovir ---176 lnmunocompetente Oral Niños: 20 mg/kg 4 vecesal díax 5ds(máx. 3,2 g) Niños2 12años yadultos: 800 mg 5 vecesal día por 5-7ds (máx.4 g/día) Adultos: 1g c/8 horas por 7 días lnmunosuprimido Intravenoso Niños: 60 mg/kg/día o 1.500 mg/m2 /día, fraccionado c/8 h por 7a 1Odías Niños 2 12 años yadultos 60 mg/kg/día, fraccionado e/ 8 h por 7días Puede considerarse en sujetos con inmunosupresión moderada y bajo supervisión de la evolución: 1g c/8 h por 5-7 ds
- 162. Otras posibles complicacionesson la neumonía bacteria- na 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 secue- las 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 compli- caciones menos frecuentes son vasculitis intracraneal, menin- gitis, mielitis transversa y hepatitis. El tratamiento de la varicela con aciclovir ha demostrado re- ducir 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 in- munocompetentes 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 ru- ta intravenosa. Las dosis se resumen en la Tabla 15-3. HERPES ZÓSTER Del 70% al 80% de los casos se presenta con dolor y/o pares- tesias en el dermatoma comprometido, que precede a la erup- ción en·aigunos días. Las sensaciones son variables -prurito, ardor, dolor, parestesias, disestesias-, pueden ser constan- tes 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 presen- ta 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. 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 B C APÍTULO 15 - INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS las lesiones individuales del herpes zóster y la varicela son in- distinguibles, las primeras evolucionan más lentamente y con- sisten 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 du- rante 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 acompa- ñarse de diseminación extraneural, pudiendo detectarse una viremia durante los primeros días del herpes zóster. Esta vire- mia desaparece rápidamente en los pacientes inmunocompe- tentes; sin embargo, cuando existen inmunodeficiencias (Ej:. inmunosenescencia), pueden desarrollarse vesículas en áreas de la piel distales al dermatoma o la infección comprometer órganos internos. 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 fre- cuente del herpes zóster. Una de las definiciones más acep- tadas 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, persis- tente, 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. Otras complicaciones se pueden presentar por infección bacteriana agregada, diseminación visceral, trastornos neuro- lógicos 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 compromi- so del Vil par craneal puede originar parálisis facial, que suele acompañarse de lesiones en el conducto auditivo externo (sín- drome de Ramsay-Hunt) (Figura 15-4). Figura 15-4.Herpes zóster. A. Adulto mayor con herpes oftálmico. B.Herpes zóster costal en tercer día de tratamiento con aciclovir. 177
- 163. VIROLOGÍA ClÍNICA En pacientesmayores de cincuenta años y en cuadros inten- sos 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 inmu- nocomprometido y en cuadros intensos, el tratamiento debe ser con aciclovir intravenoso, 1Omg/kg c/8 h (Tabla 15-3 y 15-4). INFECCIÓN EN PERSONAS INMUNOCOMPROMETIDAS La varicela en el niño o adulto inmunocomprometidos es una importante causa de morbilidad y mortalidad. Estos pacien- tes, especialmente los que padecen de leucemia, tienen lesio- nes 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, re- tina) 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 infec- ción 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 ma- nifestaciones atípicas del herpes zóster. 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 varicela en el recién nacido y en el lactante menor tam- bién son infrecuentes debido al traspaso de anticuerpos ma- ternos 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 embara- zo el paso de la infección es infrecuente, pero tiene una letali- dad 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. El riesgo de transmisión de herpes zóster al hijo durante el embarazo es muy bajo. Los recién nacidos con varicela congé- nita presentan una erupción a veces hemorrágica y duradera, cicatrices en las extremidades o en dermatomas, hipoplasia de extremidades inferiores, microcefalia y a nivel ocular, cata- rata, corioretinitis y microoftalmia, que pueden causar cegue- ra. 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. SARAMPIÓN Enna Zunino Es una enfermedad infecciosa aguda, eruptiva, producida por el virus sarampión. Gracias a que el hombre es su único hos- pedero y al desarrollo de una buena vacuna por virus atenua- do, "la alfombrilla" está siendo controlada en muchas regiones del mundo y podría ser erradicada. El sarampión ha sido históricamente una de las enfermeda- des 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 con- siguieron cultivar el virus silvestre en cultivo celular de riñón humano. En 1963 se dispuso de una vacuna -utilizada inicial- mente en los EE.UU.- que redujo drásticamente la morbilidad y mortalidad por sarampión. 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. PROPIEDADES El virus sarampión pertenece a la familia Paramyxoviridae, gé- nero 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 po- limerasa unida a la ARN. La nucleocápside helicoidal está ro- Tabla 15-4.Objetivos del tratamiento antiviral de lavaricelay el herpes zóster Varicela Acelerar la mejoría de los síntomas sistémicos Reducir laa·parición de nuevas lesiones Acelerar la costrificación de las vesículas Prevenir las complicaciones de encefalitisyneumonitis Tratar las complicaciones virales --·178 Herpes zóster Acelerar lacuración de laslesiones cutáneas Acortar el tiempo de dolor neurálgico, agudo ycrónico Prevenir complicaciones
- 164. deada por unaenvoltura lipídica y tres proteínas de relevancia en la patogenia, la proteína M, no glicosilada, la glicoproteína (gp) HN, glicosilada, con actividad de hemaglutinina y neurami- nidasa, 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 pro- teínas de la nucleocápside; las nuevas partículas emergen por yemación, momento en que integran las proteínas del manto. 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 al- gún 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). PATOGENIA E INMUNIDAD El virus es altamente contagioso y se transmite vía aérea por las secreciones respiratorias en suspensión. La mayor trans- misión 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 con- juntiva! 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 magni- tud, 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). 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 linfo- citos 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. 3' NSl-2 N p M SH G ••-- C APÍTULO 15 - 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 yescapa 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 intersti- ciales y peribronquiales. La infección natural deja inmunidad de por vida y los anti- cuerpos persisten por años. La inmunidad inducida por vacu- nación es de larga duración y probablemente permanente en la mayoría de los casos. Puede ocurrir reinfección, que se evi- dencia por aumento de los títulos de anticuerpos (compatible con respuesta secundaria a refuerzo). Durante la convalecen- cia disminuye la respuesta inmune celular debido a la infección viral de monocitos y linfocitos T y B, con predominio de res- puesta tipo Th2, lo que puede explicar la depresión transitoria post sarampión, anergia descrita clásicamente. Existe una inmunidad pasiva por paso trasplacentario de an- ticuerpos 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. 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. A partir de 1963 la aplicación de una vacuna de virus vivo ate- nuado 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- F M2 L 5' 15,2kb 13,3 kb 15,2kb 15,5kb 15,9kb Figura 15-5.Genoma de la familiaParamyxoviridae, que incluye los siguientes géneros, de arriba aabajo: Neumovirus (VRS), Metapneumovirus (hMPV), Rubulavirus (paroti- ditis), Paramixovirus (PIV 1y 3) y Morbillivirus (sarampión). Los virus representativos de los géneros se indican entre paréntesis. 179
- 165. ViROLOGÍA ClÍNICA Incubación PródromoEstado 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 yes seguido por el pródromo, que coincide con la viremiasecundaria; el período de estado se iniciacon la aparición del exantema, momento en que lacontagiosidad iniciada al séptimo díabaja bruscamente. 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 pri- mera 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 con- tagiosidad 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 vi- rus por casos provenientes de otras zonas o países. En Chi- le han ocurrido brotes en 2003, importado de Japón, y otro en febrero de 2009, originado por un escolar procedente de 50.000 1964 40.000 1~ ~ <1) 30.000-el 8<1) ,§ 20.000 z 10.000 o N ~ "' 00 o N ;1: "' 00 R N ~ L!') !B !B L!') "' "' "' "' "~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Li§ 1 N° decasos "' ~§3 Francia. Por tanto, mientras no se logre erradicar el saram- pión, debe mantenerse la vigilancia y alerta de casos impor- tados (Figura 15-7). CuADRO cLiNICO Se inicia con una fase de pródromo que dura tres a cuatro días, caracterizado por fiebre alta, compromiso del estado ge- neral, coriza, tos seca persistente, compromiso conjuntiva! y fotofobia. Al final de esta fase puede aparecer el enantema pa- tognomónica, las manchas de Koplik, que se observan como pequeños puntos blancos en la mucosa opuesta a los segun- dos molares inferiores, destacando contra el fondo congestivo de la mucosa, que persisten por uno a tres días. 600 500 "'·g 400 <1) :'S! .5 300 <1) 1992 -el "' 1 ~ 1996 2001 200 ~ 1 1 100 o o N ;:;!; "' 00 o N ..... "' 00 8 N 00 00 00 00 "" "" "" "" "" o ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ o o N N Tasas J Fuente: Ministerio de Salud, Chile. Figura 15·7.Lavacunación antisarampión se inició en Chile en 1964 con buenos resultados. Sin embargo, lapersistenciade brotes periódicos a pesar de la buena cobertura de lavacunación rutinaria, obligó a realizar campañas masivas (1992- 2001), con lo que se logró laerradicación. 180
- 166. 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 mecanis- mos 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 confir- mado por laboratorio. Así, se ha confirmado que otros agentes pueden ocasionar cuadros febriles con exantemas eritemato- sos y compromiso respiratorio semejantes al sarampión, tales como rubéola, infecciones por enterovirus, parvovirus B 19, herpes virus 6 (exantema súbito) y VIH. Complicaciones En general la evolución es más grave en desnutridos y en con- diciones 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 eviden- ciado por alteraciones al EEG es cercana al 50%, pero en sólo 1-4 en 1.000 o 2.000 casos se manifiesta clínicamente. Aun- que 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 de- generativa 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 pasivamen- te, lo que puede ocurrir en niños menores de un año por paso trasplacentario de anticuerpos maternos o por uso de inmuno- globulinas. 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 evo- lucionar a lesiones vesiculosas o petequiales, asociándose a C APÍTULO 15 - 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 suscep- tibilidad/inmunidad de la población. El aislamiento viral se pue- de 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 refe- rencia 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 con- firmar 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 indi- ca 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 pro- grama ampliado de inmunizaciones incluye la vacuna antisa- rampión 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 corrien- te 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 adminis- tra a los cinco a seis días. RUBÉOLA EnnaZunino 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 con- génitas (síndrome de rubéola congénita, SRC). ANTECEDENTES HISTÓRICOS En Alemania se describió la rubéola a mediados del siglo XVIII co- mo una infección diferente del sarampión y otros exantemas, y se le denominó sarampión alemán. En 1941, el oftalmólogo Nor- 181
- 167. VIROLOGÍA CLÍNICA man Greggobservó 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 es- tudios sobre patogenia y epidemiología de la infección congé- nita 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 progra- mática al año de edad con vacuna trivírica (sarampión, paroti- ditis 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% en- tre 1oy 29 años). Por eso, en 1999 se implementó una campa- ña de vacunación dirigida a mujeres entre 1Oy 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 va- cunados 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 varo- nes 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- 140- 120 100 80 o o 60o oo...... 1-< o P-. 40rJ) ctl rJ) ~ 20 o -o "' 00o ...... ~ ~ ~ ~ 00 00 0000 00 ~ ~ ~~ ~ 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 polipépti- dos estructurales: las glicoproteínas E1, E2 y la proteína de la cápside C. Además, posee proteínas no estructurales que par- ticipan en la replicación y trascripción. La hemoaglutina y los antígenos fijadores de complemento se componen de propor- ciones 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 poste- riores 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 lo- cales, 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 em- barazo 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 ca- torce años de la vacuna. La respuesta inmune celular también 1990 1V"""'" "" o ...... "" «") .... li") -o "' 00 00 "" "" "" "" "" "" "" "" ""~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Figura 15-S.Impacto de la vacunación en la incidencia de rubéola. Chile, 1980-1 998. ,....,;....................____, 182
- 168. 60 50 40 1 Se inicia vacunación 30 20 10 19901991 1992 1993 1994 1995 1996 C APÍTULO 15 - INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS 1C•mp.W. "'""'dón mujene< de JO '29 <rioo 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Figura 15-9.1ncidencia de rubéola desde el inicio de la vacunación. Destaca el efecto de unacampaña masiva devacunación 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 ocu- rre por vía respiratoria, por exposición a secreciones respirato- rias 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 al- ternancia 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, es- pecialmente 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 vigi- lancia integrada de sarampión-rubéola, de notificación obliga- toria, 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 pue- den 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 es- casa y leve inyección conjuntiva!. En la fase eruptiva se ob- serva 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 retroauricula- res 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 po- cos 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 se- mana 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 en- cefalitis postinfecciosa o poliartritis, más frecuente en manos y muñecas, principalmente en adultos, especialmente en mu- jeres pospuberales. El compromiso articular tiene en general una evolución rápida, pero se puede prolongar por meses (Fi- gura 15-1 0). DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO En algúnas circunstancias es importante confirmar el diagnós- tico de rubéola, pues los elementos clínicos y epidemiológicos no son suficientes ni patognomónicas. Los exámenes viroló- gicos 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. 183
- 169. V IROLOGÍA ClÍNICA IgG~~~~~~~---~. Contagiosidad ......... 7 14 21 28 35 42 dias Figura 15·10.Rubéola posnatal: hechos destacados de su curso evolutivo. La barra vertical representa la presenciade exantema. La definición de caso sospechoso de rubéola en epidemio- logía 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 aislamien- to 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. PREVENCIÓN La prevención se basa en la inmunización activa con vacuna viva atenuada (cepa RA27/3), incluida en la vacuna trívirica sa- rampión-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 infec- ción 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 em- barazo de primer trimestre. Sin embargo, no se ha demostra- do 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 ries- go de infección para el feto es bajo o nulo y no se produce la viremia característica de la primoinfección. ..____ 184 PARVOVIRUS 819 KatiaAbarca 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 prue- ba de que este virus era el causante de la quinta enfermedad o eritema infeccioso, enfermedad conocida por décadas y sos- pechada 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. 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, general- mente 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 unge- noma 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 for- man una horquilla, lugar donde inician la replicación de la he- bra complementaria, característica única entre los virus ADN. El genoma codifica para nueve proteínas virales, incluyendo
- 170. dos proteínas estructuralesde la cápside (VP1 y VP2) y una fosfoproteína no estructural (NS: 78 Kda) que participa en la re- plicación viral. La cápside viral está compuesta por sesenta cap- sómeros 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 determi- nantes 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 nú- cleo, 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 en- fermedad 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 médu- la 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 hu- moral 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 exan- tema 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 Tabla 15-5. Características biológicas de los parvovirus Son lbs virusmás pequeños entre los virusADN Son virus icosaédricos desnudos, resistentes al medio ambiente CAPÍTULO 15 - INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS 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 fre- cuencia 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 an- tes de la aparición de los síntomas. El período de incubación usualmente dura entre cuatro y catorce días, pero puede pro- longarse hasta veintiún días. AsPECTos cLíNicos La mayoría de las infecciones es asintomática. Las manifestacio- nes 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 ni- ños en edad escolar o preescolar. Se caracteriza por un pró- dromo 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 extremi- dades 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, predo- minan los síntomas articulares, como la artralgia y/o artritis. El compromiso, que es bilateral y simétrico, afecta frecuentemen- te las manos. La artralgia puede persistir por varias semanas o meses, pudiendo confundirse con enfermedades reumatológi- cas, pero a diferencia de estas, no produce destrucción articu- lar. Algunos reportes sugieren que la infección por parvovirus 819 podría gatillar o exacerbar patologías reumatológicas co- mo 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 célu- las 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 infec- ción viral. Durante la crisis aplástica, la médula ósea no posee eritroblastos, pero sí pronormoblastos gigantes, considerados patognomónicas de la infección. Su genoma esde una hebra, de sentido(+) o(-), con una horquilla en cada extremo que actúan como partidores en la replicación Para su replicación requieren células en división (B19) o un virus ayudador (dependovirus) 185
- 171. V IROLOGÍA CLÍNICA Ingresode B19 al tracto respiratorio alto Multiplicación local Multiplicación en médula ósea (eritroblastos) Figura 15-11 . Patogenia de la infección por parvovirus B19. Niños:exantema Adultos: artralgia Otras alteraciones hematológicas asociadas ocasionalmen- te a la infección por parvovirus 819 son trombocitopenia, neu- tropenia, pancitopenia y síndrome hemofagocítico. Infección fetal. La infección por parvovirus en el primer tri- mestre del embarazo .puede producir aborto o hidrops fetal como resultado de una anemia severa con insuficiencia cardía- ca secundaria. Es la primera causa de hidrops fetal no inmu- nológico. Aproximadamente la mitad de las mujeres en edad fértil son susceptibles a la infección por parvovirus 819. Se es- tima 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, pos- trasplante de órganos sólidos o precursores hematopoyéticos, etc.), la infección persiste por la falta de producción de anti- cuerpos 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 aso- ciación 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, hepati- tis, falla hepática fulminante, miocarditis, vasculitis, enferme- dad 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 pa- restesias en la región distal de las extremidades superiores e inferiores. Especial mención merecen los exantemas rubeoli- formes y síndromes febriles agudos, que son negativos para otras causas. Feto En normal:levebaja de hemoglobina En anemia crónica: crisis aplástica DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El cultivo viral es complejo por lo que usualmente el diagnósti- co se confirma mediante estudio serológico. La detección de lgM e lgG está disponible en muchos laboratorios por diferen- . tes técnicas como ELISA, radioinmunoanálisis o inmunofluo- rescencia. 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 de- muestren 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 reco- mienda 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 5-1Odías). Dada la alta tasa de infecciones asintomáticas y la transmi- sión 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.
- 172. ENTEROVIRUS Y OTROSVIRUS 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, re- sistentes 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 celu- lar. 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 polio- mielitis, que tienen cierta afinidad por el sistema nervioso, un grupo que crece en ratones recién nacidos les provoca paráli- sis 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 infec- ciones subclínicas, pero pueden asociarse a enfermedades de diversos sistemas: diarreas, erupciones cutáneas, miocarditis, infecciones respiratorias, meningoencefalitis y síndromes febri- les puros, entre otros. Si bien los enterovirus crecen en cultivo celular, el diagnós- tico es complejo y rara vez se realiza. Actualmente se diag- nostican 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 muco- sas, 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 prees- colares. Tiene un período de incubación de tres a seis días, en los cuales se presenta fiebre baja, moderado malestar gene- ral, 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 rápidamen- te progresan a vesículas que se ulceran, sensibles, de color gris amarillento y con un halo eritematoso. Las vesículas cutáneas aparecen concomitantemente u horas después, principalmen- te en manos y pies; la piel gruesa de los pies impide que se formen vesículas y en su lugar aparecen manchas eritemato- sas. 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 CAPÍTULO 15 - 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 re- querir 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 acm- dermatitis 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, Coxsac- kie A16 y otros. Este síndrome se caracteriza por la aparición de un erite- ma 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 ma- nifestaciones cutáneas están mediadas por la formación de inmunocomplejos. Virus linfotrópico humano de células T La infección perinatal con el virus linfotrópico humano de cé- lulas T {HTLV-1 ), de la familia Retroviridae, se ha asociado a dermatitis infectiva, entidad caracterizada por la aparición sú- bita 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 recu- rrentes de infección con S. aureus saprophyticum o Strepto- coccus 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 proinflamato- rias como IL1, IL6 y TNF-alfa, debido a la proteína viral Tax. Algunos niños con dermatitis infectiva presentan en la ado- lescencia leucemia de células T del adulto {ATL). En áreas endémicas se describe una prevalencia del 1% en niños me- nores 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, pa- tología observada en el inmunocomprometido, en la cual se presenta una placa hiperqueratótica proliferativa del epitelio es- camoso 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 pa- ciente es la condición que permite que estas células se infecten 187
- 173. VIROLOGÍA ClÍNICA o quese expresen los genes líticos de un virus que ya estaba latente en ellas. El tratamiento con aciclovir elimina la lesión, pe- ro generalmente reaparece al suspender el tratamiento. No está claro si ello corresponde a reactivación o a reinfección. VIRUS PAPILOMA HUMANO MaríaJosé Martínez El virus papiloma humano (HPV) tiene tropismo por los epitelios pluriestratificados y capacidad de persistir en las células basa- les 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 epider- modisplasia verruciforme. PROPIEDADES Las familias Papillomaviridae y Polyomaviridae tienen ac- tualmente 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 mu- cosas) 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 (L1 y L2) y una re- gión control (LCR). Los genes tempranos se relacionan con proteínas encargadas de la regulación, replicación y transcrip- ción 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 in- ducción, inmortalización y transformación celular. Las regiones tardías codifican las proteínas estructurales. Los genes E1, E2, L1 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 epite- lio. 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 se les clasifica en riesgo alto, probable alto y bajo. En los ge- notipos denominados de alto riesgo, la transformación on- cogénica 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 ve- rrugas 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 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 instru- mental médico y ropa interior de pacientes, como también en el humo y vapor emitido en los tratamientos con láser y elec- trocoagulador. 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 infec- ción 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 cin- co años, adolescentes y adultos. Una persona infectada puede persistir con la infección asintomática durante toda la vida. -ES El Figura 15-12.Genoma de papilomavirustipo 16 y proteínas que codifica L 1-2 = proteínas de la cápside, E1-2-4-5 = proteínas para replicación del ADN, E6-7 = proteínas oncogénicas, yLCR =región larga de control.
- 174. Estratos del epitelio de1apiel Figura 15-13.La replicación de papilomavirusdepende del grado de diferenciación de lascélulas del epitelio en la piel o mucosas. Córneo Granuloso Espinoso Germinativo o basal El virus papiloma puede evadir la respuesta inmune porque no hay una fase virémica durante su replicación, porque las cé- lulas 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 preva- lencia 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 ta- maño y número en los inmunocomprometidos, embarazadas o portadores de epidermodisplasia verruciforme (EV) y son más refractarias al tratamiento. La infección por HPV puede ser asintomática o presentarse como verruga, la forma clínica más común. Existen cinco for- mas clínicas principales de verrugas causadas por virus papi- loma: verruga vulgar, verruga filiforme, verruga plantar, verruga CAPÍTULO 15 - INFECCIONES VIRALES EN PIEL Y MUCOSAS Etapas de replicación de papilomavirus Salida o liberación viral Ensamblaje de virus Replicación del genoma Infección viral y ADN integrado o episomal plana y verruga genital o condiloma acuminado. Además, este virus produce papilomas laríngeos y se asocia a patologías co- mo 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 frecuen- temente se ven en dedos y manos, pero que pueden estar en cualquier zona del cuerpo, incluso en la mucosa, sin reac- ción inflamatoria alrededor de la lesión. Pueden ser solitarias o múltiples y varían de pocos milímetros a más de 1 cm. Ge- neralmente 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, Tabla 15-6.Tipos de lesiones asociadas ainfección por papilomavirus humano en el inmunocompetente Tipo de lesión PIEL Verruga vulgar, palmar o plantar Verrugas planas Epidermodisplasia verruciforme MUCOSAS Verruga genital o condiloma acuminado Papilomatosis respiratoria a repetición Papulosos bowenoide Tumor de Buschke-Lowenstein Neoplasias intraepiteliales ycarcinomas Enfermedad de Heck Genotipos de HPVmás frecuentes 1, 2,4 3,10 3,5,8 6,11 6,11 6,11 6,11 16 13,32 Genotipos de HPVde menor frecuencia 26, 27,29 28 9, 12,14 40, 42, 44, 54, 61 18,31,33,35,39,45,51-59 189
- 175. VIROLOGÍA CLÍNICA 1O, 28y 41 . Las verrugas plantares (Figura 15-14) se pre- sentan frecuentemente en las zonas de apoyo y pueden ser dolorosas, tienen ápices invertidos presionados internamen- te 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 múlti- ples. 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 pi- tiriasis versicolor. Frecuentemente ocurre una degeneración maligna de las lesiones hacia carcinoma in situ, con progre- sión 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 Figura 15-14.Verrugas plantares en un adulto. ---190 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 va- ginal 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 Papanico- lau (Pap) en la década de los cincuenta redujeron significativa- mente 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 en- sayos de captura híbrida o PCR. La PCR puede identificar secuencias consenso de la familia viral con posterior genotipifi- cación mediante hibridación, secuenciación, ensayos de arre- glos 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 múl- tiples 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 inmuni- histoquímica. 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 inducir citotoxicidad contra las lesiones infectadas, pues ello posible- mente 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 lesio- nes 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. El cidofovir, análogo de nucléosido, ha mostrado cierta acti- vidad contra este virus, pero su uso es aún limitado; en tumores asociados a HPV o papilomatosis laríngeas severas ha demos- trado ser eficaz como tratamiento local, en forma de inyeccio- nes intralesionales y en crema o gel formulado al1 % o al3%.
- 176. PREVENCIÓN El preservativo noes un método completamente efectivo contra la infección por HPV, pues deja descubiertas partes suscepti- bles de estar infectadas. Actualmente existe aprobación en al- gunos países para el uso una vacunatetravalente 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 ge- notipos 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 le- siones 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 Figura 15-15. Herpes oral de recidiva en escolar con neumonía por S. pneumoniae. CAPITULO 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 a2 mm, originada por la li- sis celular del estrato espinoso del epitelio. La mucosa se rom- pe rápidamente y se observan erosiones o úlceras pequeñas que convergen, con un halo eritematoso y una seudomem- brana amarillo grisácea ampliamente distribuida en el paladar blando y duro, la lengua, encías, labios y mucosa oral. La dise- minación 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 laten- tes en neuronas ganglionares. Frente a ciertos estímulos como LUV, estrés, trauma local, fiebre, infecciones bacterianas, etc., el HSV-1 se puede reac- tivar. La forma más frecuente de recurrencia herpética a nivel oral es el herpes labial (Figura 15-15). Frecuentemente se pre- senta 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 ber- mellón 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 of- talmólogo. La queratoconjuntivitis herpética puede ser re- cidivante y es una causa importante de ceguera que requiere tratamiento quirúrgico (Figura 15-1 6). El panadizo herpético se debe sospechar en niños con le- siones vesiculares periungueales dolorosas en forma recurren- te. 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- 191
- 177. V IROLOGÍA ClÍNICA tese diseminan y que pueden volverse hemorrágicas, costrifi- cadas o evolucionar a la ulceración, necrosis o sobreinfección bacteriana. Dura entre siete a diez días, pero puede prolongar- se 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 pue- de precipitar un síndrome de Steven-Johnson. El EM gene- ralmente 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 es- te como proteína parti~ipa directamente en el desarrollo de la --·192 Figura 15·16.Queratoconjuntivitis herpética. 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 linfo- citos T, que se convertirían en células T de memoria para HSV. Posteriormente, los fragmentos de ADN viral serían transpor- tados 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 : An- tivirales.
- 178. 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 atenua- da, 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 sensiti- vos y compromete la piel inervada por las ramas correspondientes. Produce lesiones en la piel se- mejantes 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 do- sis 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 se- rotipo y el hombre es el único reservorio. • Es una infección viral aguda de evolución predominantemente clínica, caracterizada por fiebre, sig- nos respiratorios, exantema y enantema (Koplik); su gravedad reside en la posibilidad de compli- carse 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 sa- rampión 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 embaraza- da deben hacerse exámenes serológicos para analizar la situación tanto en el niño como en la em- barazada. 193
- 179. VIROLOGIA ClÍNICA ---194 • Lavacuna 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 he- bra(+) o(-) de ADN por virión. • La mayoría de las infecciones es asintomática. Puede produce un amplio espectro de manifesta- ciones clínicas dependiendo del huésped afectado: eritema infeccioso en niños normales; atropatía en adultos, principalmente mujeres; crisis de anemia aplástica en personas con hemoglobinopa- tías; 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 dis- tintas presentaciones. Papilomavirus • Son virus icosaédricos desnudos con un genoma de ADN circular de doble hebra que tienen tro- pismo por las células basales de epitelios pluriestratificados de la piel y mucosas. Producen infec- ciones 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.
- 180. Vii-us ysistema nervioso AntonioBanfi Luis Fidel Avendaño Si 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 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 mu- chas de ellas, cuyo mejor ejemplo es el tratamiento de la en- cefalitis 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 in- tervenciones 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 poliomie- litis y parotiditis. En estas circunstancias, la simple aparición de dos casos de parálisis flácida en la vigilancia epidemioló- gica 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 mecanis- mos de daño, de síndromes clínicos y de estrategias de con- trol, 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 CAPÍTULO 16 Contenido ~ening.itis viral . 198 ~!l~~falitis (~SV y ~~ter~irusl.___. ·- 199 Infecciones lentas del SNC 199 200 Poliomielitis 201 Priones 205 ~--··---~---------·-- --------------- ·----------- --------------- ------ -- ----------------------------------- ------------------------------------------------------------------ Parotiditis 209 tratan en los capítulos respectivos. En secciones especiales de este capítulo se hará referencia al virus parotiditis y a la proble- mática 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 cario- meningitis linfocitaria. Entre·los virus con alta neurovirulencia el grupo principal lo constituyen los enterovirus, actualmente cla- sificados 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, Coxsac- kie B 1-6, enterovirus 69, enterovirus 73), enterovirus humano C (virus Coxsackie A 1, 11 , 13, 15, 17-22, 24) y enterovirus huma- no 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 tra- vés de varias vías y mecanismos de contagio. Muchos virus penetran por vía oral (Ej.: enterovirus), se adhieren a las mu- cosas, penetran y luego se replican en los ganglios regionales; otros penetran a través de la piel (virus transmitidos por artró- podos), 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
- 181. VIROLOGÍA ClÍNICA Tabla 16-1.Algunas características de wus que afectan el sistema nervioso Virus Síndrome clínico Acido nucleico Tamaño(nm) Nucleocápsidey manto Coriomeningitislinfocitaria Encefalitis, meningitis ARN, hebra única, circular 11 0-130 Helicoidal, con manto Picornavirus (enterovirus, Encefalitis, meningitis, ARN, hebra única, lineal 20-30 lcosaédrica, desnudo poliovirus, parechovirus) poliomielitis Herpes simple, CMV, Encefalitis, meningitis, ADN, doble hebra, lineal 150 lcosaédrica, con manto Epstein-Barr, varicelazóster neuritisperiférica VIH Meningitis, demencia ARN, hebra única, lineal 80-1 00 lcosaédrica, con manto Rabia Encefalitis ARN, doble hebra, lineal 180 X 75 Helicoidal, con manto Parotiditis Encefalitis, meningitis ARN, hebra única, lineal 150-300 Helicoidal,con manto 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 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 ner- vioso no se ha dilucidado completamente, pero puede com- prender 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 en el sistema nervioso puede ocurrir por al menos cinco mecanismos: mediante infección y destrucción Enterovirus (silvestre) vía fecal-oral Mucosa bucofaríngea Mucosa intestinal directa de neuronas por efecto de la replicación viral; por daño celular o desmielinización provocados por la respuesta inmune específica al virus mediada por células y anticuerpos neutralizantes y/o producción de citoquinas inflamatorias, es- pecialmente en vasos sanguíneos o tejido neuronal; esta res- puesta inflamatoria se manifiesta por infiltración perivascular de linfocitos y por microglia, que corresponden a los macrófagos del sistema nervioso; por degeneración y muerte celular me- diada por apoptosis; por degeneración espongiforme, ca- racterística 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). 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 ence- falopatías 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 Mosquitos ) Virus polio atenuado (vacuna polio 1, 2,3) Piel,mucosas _ _) iExcreción prolongada (variassemanas) 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 yoriginar una viremia que permita al virus alcanzar otros órganos ytejidos 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
- 182. 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 para mostrar los puntos que pueden ser dañados directa o indirectamente por la infección 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 obser- varse varios "modelos" de infecciones virales del sistema ner- vioso: agudos, persistentes latentes, persistentes crónicos y lentos. En la Tabla 16-2 se muestra esta clasificación aplicada a las infecciones del sistema nervioso. EPIDEMIOLOGÍA 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 con- diciones ambientales que favorecen la presencia de vectores (Capítulo 19: Virus trasmitidos por artrópodos). Los factores de riesgo son las edades extremas y los individuos inmuno- comprometidos. DIAGNÓSTICO Son clave la historia clínica completa y el examen del líquido cefalorraquídeo (LCR). Con fines clínicos y terapéuticos se prio- riza la detección de agente; la serología puede ser de utilidad 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%). Actualmen- te 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 afec- tan 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 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 em- blemáticos. Pero el compromiso del sistema nervioso suele ser difuso, por lo. que debe considerarse de "predominio" menín- geo o encefálico, habiendo virus que producen habitualmente meningoencefalitis. En efecto, en estas infecciones agudas hay signos de infección gen~ral asociados a compromiso menín- geo 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, ce- rebeloso y neuronal periférico, respectivamente (Tabla 16-4). Tabla 16-2. Modelos patogénicos de las infecciones virales yejemplos de agentes Modelo de Infección Síndrome oejemplos de virus Infeccionesagudas Meningitis, encefalitis, parálisis; neuritisperiféricas; cuadros postinfecciosos 1nfeccionespersistenteslatentes (reactivaciones) Diferentessíndromes producidos por herpesvirus: HSV, VZV, EBV, HHV6, CMV . Infeccionespersistentes crónicas Demenciayneuropatías por VIH, rubéolacongénita Infeccioneslentas Sarampión, HTLVl • Virus convencionales Kuru,Creutzfeldt-Jacob (CJD), nueva CJD; scrapie • Priones 197
- 183. VIROLOGÍA ClÍNICA Tabla 16-3.Síntomasy signosclínicos de men1ngitis y encefalitis , Generales Síndrome febril (> 38 oc) Compromiso estado general Rechazo alimentario, irritabilidad en lactantes, hipertensión endocraneana: cefalea, náuseas, vómitos 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 convulsión 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 Encefalitis Enterovirus, herpes simplex 2, parotiditis Parálisis Enterovirus, herpes simplex 1y 2, varicela zóster, parotiditis, rabia, arbovirus 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 pa- rotiditis, 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 linfo- citaria, un arenavirus, debe considerarse en algunas regiones rurales o urbanas donde se haya identificado el roedor reser- vorio 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 cua- dro clínico clásico se inicia generalmente en forma brusca con fiebre, cefalea, náuseas y vómitos, además de fotofobia y sig- nos meníngeos. Otros elementos orientadores del diagnóstico ---198 clínico etiológico son la concomitancia con infecciones genita- les asociadas (virus herpes simplex 2), con exantema mobilifor- me (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 etio- logías 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 mm3 ). Inicialmente hay predominio de polimorfonucleares (40% al 60%) y posteriormente de linfo- citos; la proteinorraquia es inferior a 100 mg/dL y la glucorra- quia 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 epide- miológico es complejo, pues los agentes que actualmente son diagnosticados con mayor frecuencia, los enterovirus, son es- tables en el medio ambiente y no hay vacuna disponible. El tratamiento es habitualmente de soporte general, pero algu- nos antivirales como aciclovir, ganciclovir y derivados deben ser considerados en etiologías por algunos herpesvirus. Los
- 184. programas regulares deinmunización -que incluyen vacunas contra poliomielitis, parotiditis y también H. influenzae B- han representado una gran contribución al control de las me- ningitis, pero se necesita avanzar en el desarrollo de nuevas vacunas. ENCEFALITIS VIRAL Es una enfermedad neurológica ocasionada por la infección vi- ral del encéfalo que determina un proceso inflamatorio con evi- dencias 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 trans- mitidos 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, activi- dades recreacionales, exposición ocupacional, el contacto con insectos y animales, la historia de vacunación y el estado inmu- nitario 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 ocu- rrir 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 varia- ciones 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, mani- festado por cambios de conducta o del estado de alerta; en la mayoría de los casos, especialmente en adultos, se apre- cia inflamación meníngea concomitante, en lo que constituye Tabla 16-5. Etiologíaviral de meningitis y encefalitis aguda Familia Virus representativos CAPÍTULO 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 pro- pio 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 dis- tintos. 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 aci- clovir 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 tra- tamiento intravenoso con aciclovir. La muestra de LCR per- mite 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 hospi- talarios. 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 in- fecciones herpéticas, casi todas asintomáticas en la mujer em- barazada, 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 Tipo ácido nuc/eico Picornaviridae Togaviridae Flaviviridae Enterovirus (ECHO, Coxsackie, polio, enterovirus, parechovirus) Rubéola, encefalitis equina oriental, encefalitis equina occidental ARN ARN ARN ARN ARN ARN ARN ADN ADN Rhabdoviridae Paramyxoviridae Arenaviridae Retroviridae Adenoviridae Herpesviridae Encefalitis de St. Louis, virus West Nile, encefalitis japonesa, encefalitis Murray Valley Rabia Parotiditis, sarampión Coriomeningitis linfocitaria Virus inmunodeficiencia humana 1y 2 Adenovirus humano Herpes simplex 1y 2, varicela zóster, Epstein-Barr,.CMV, herpes humano 6 199
- 185. VIROLOGÍA CLÍNICA reside ensu 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: in- fecciones 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). 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, convul- siones, 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 nu- cleocápsulas de virus sarampión incapaces de generar virus completos, a no ser que se haga cultivo simultáneo de la biop- sia 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 linfoproliferati- vas y síndromes de inmunodeficiencia súbitamente desarrollan deterioro intelectual y parálisis. Se asocia a infección por un virus de la familia Papovaviridae, género Poliomavirus, deno- minado 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 leuce- mialinfoproliferativa crónica y Hodgkin. La anatomía patológica muestra zonas de desmielinización, oligodendrocitos anorma- les 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, produ- ciendo una infección persistente en el sistema urinario; la in- Tabla 16-6. Infecciones lentas por virus y priones Síndrome Panencefalitis subesclerosante subaguda (SSPE) Panencefalitis progresiva Leucoencefalopatía multifocal progresiva Virus oprión Sarampión Rubéola congénita Papovavirus:JC 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. 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 sensiti- vos de los pares craneales, como el ganglio de Gasser del tri- gémino 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 zós- ter (Capítulo 15: Infecciones virales en piel y mucosas, Capí- tulo 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 (párpa- dos, mejillas y músculo del estribo) y de las glándulas lacrima- les 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 tran- sitoria 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, res- fríos, infecciones áticas y otras no infecciosas como hiperten- sión, 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 Tipo de lesión Degeneración neuronal Desmielinización Proliferación de microglia Desmielinización Proliferación de microglia Desmielinización en cerebro Hiperplasia de oligodendroglia yastrocitos Encefalopatíasespongiformes Creutzsfeldt Jacob (CJD), nueva CJD, kuru Atrofiacerebral y células del cuerno anterior; astrocitosis --·200
- 186. del daño neuralinicial, 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 mem- brana 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 Gui- llain-Barré. Se trata de una polirradiculoneuritis porque se comprometen las raíces sensitivas de los nervios espinales más que la médula, produciendo un cuadro de compromi- so motor simétrico de las extremidades (paresias y parálisis), con alteración de la sensibilidad. El LCR muestra células nor- males, pero hay alza de la albúmina (disociación albúmina citológica). Las parálisis suelen comprometer las extremida- des, 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 etio- logía de tipo autoinmune. Se han encontrado niveles séricos elevados de IL-6, IL-2, TNF-alfa y anticuerpos antigangliósi- dos (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 va- cunados, frecuencia cuatro a ocho veces mayor que en la po- blación 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 enfer- medades no infecciosas (lupus eritematoso, Hodgkin). POLIOMIELITIS Antonio Banfi Es una enfermedad infectocontagiosa de gravedad variable que puede afectar al sistema nervioso central (SNC) y oca- sionalmente 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 mé- dula 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. CAPÍTULO 16 - ViRUS y SISTEMA NERVIOSO La primera descripción clínica de la enfermedad se atribu- ye 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 po- liomielitis como una entidad clínica, la diferenció de otras for- mas 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 enfer- medad en los EE.UU. En 1907, otro médico sueco, lvar Wic- kman, no sólo categorizó las formas clínicas de poliomielitis a partir de un notable estudio descriptivo de una epidemia re- ciente 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 inocu- lar 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 in- tensificó 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 ha- cer crecer los virus polio en cultivos celulares, en el que fue un paso decisivo para el desarrollo de las vacunas que cam- biaron 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 va- cuna 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 encues- tas serológicas demostraron que una alta proporción de los individuos poseía anticuerpos neutralizantes, inmunidad que aumentaba en relación directa con la edad. Los estudios in- dicaron 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
- 187. VIROLOGÍA CLÍNICA desarrolló entre1969 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 va- cunación programática del RN con virus polio 1 en la materni- dad, 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 ini- ciativa 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 poliomieli- tis en las Américas. En 1993 se estableció una red global Figura 16-3.Tasas de incidencia de poliomielitis. Chile, 1941 a 1975.En 1962 se inició lavacuna- ción con vacuna Sabin. D Países endémicos D Países que ya estaban libres de polio - Importaciones desde Nigeria - Importaciones desdela India 120 -' 100...: "'.l!:l .~ so ...: ..e "',..!::; oo 60-'o c::i o,..... .... 4Q..;o o.. "'"'"' 20 ~~ Figura 16-4.1mportacionesde viruspolio 2003-2007. --·202 de laboratorios de poliomielitis con el propósito de garanti- zar 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 avan- ces significativos gracias a un aumento sustancial de la co- bertura 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 erradi- cación; 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 trans- misión endémica de virus polio están Nigeria, India, Paquistán y Afganistán (Figura 16-4). Vacunas t Años Fuente:Ministerio de Salud, Chile. Fuente:OMS. )
- 188. PROPIEDADES Son virus ARNde la familia Pícornavírídae, miembros del gé- nero Enterovírídae, que se diseminan por vía fecal-oral y com- parten características fisicoquímicas con los otros enterovirus. 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 reco- nocen tres serotipos de virus de polio: 1, 2 y 3. Replicación. Los virus polio se unen a su receptor (Pvr/ CDI55), que es una glicoproteína con tres dominios extrace- lulares 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 celu- lares 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. En los primeros minutos el ARNm es traducido en una gran poliproteína (PI-P2-P3) que es procesada por proteasas vira- les 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 trans- cribe 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 5' Región estructural 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'. 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 virio- nes. Durante este proceso el genoma se introduce en la partí- cula, 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). 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 asintomáti- co 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. 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 cir- cunstancia, la mitocondria celular se altera mediante una pro- teína 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 ba- lance entre fenómenos proapoptóticos y antiapoptóticos. Patológicamente, los virus polio afectan principalmente las segundas neuronas motoras y autonómicas. La necrosis neu- ronal se acompaña de un infiltrado inflamatorio de polimorfo- Región no estructural 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_ ____.~ A-A-(A)n- OH VPg VP4 VPO ! VP4 - VP2 Poliproteína 247 kDa Pl VP3 VPl VPg VPg ¡ ¡ P3 P2 ····¡ ················· 2A 3AB 2BC - 3CD A A2B 2C 3C 3A 3D - 3B VPg Figura 16-5. Esquema del genoma del poliovirus. Se representa el genoma con las regiones que codifica para genes estructuralesy no estructurales. El genoma actúa como ARNm y se traduce en una gran poliproteína, que es cortada en tres proteínas (Pl, P2, P3), las que son nuevamente seccionadas por proteasas para generar las proteínas de la cápsula (VPl, VP2,VP 3 yVP4), VPg y muchas proteínas no estructurales. 203
- 189. VIROLOGÍA CLÍNICA nucleares, linfocitosy 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 manifesta- ciones 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 va- cuna. 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 enfer- medad 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 sub- clínicos. La relación asintomáticos versus sintomáticos es de 200:1 . De acuerdo a cada virus, la relación casos asintomáti- cos 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 di- ferenciar 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 inmediata- mente a la forma menor, o presentarse luego de aparente re- cuperación; 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 re- cupera en siete a diez días. Poliomielitis paralítica. La minoría de los casos desarro- lla 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 ascenden- te 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 com- promiso 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 térmi- nos 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 rendi- miento 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 com- plemento, 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-Ba- rré, con otras formas de parálisis provocadas por enterovirus, especialmente las monoparesias, con miastenia gravis, y con otras formas de parálisis flácida.
- 190. El síndrome post-polio(atrofia muscular progresiva post- polio, AMPP) es una debilidad muscular progresiva que se ma- nifiesta de quince a cuarenta años después de la enfermedad aguda, con pérdida gradual de la capacidad funcional, aumen- to de la parálisis fláccida y atrofia muscular. 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 desarro- llados. 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 por- centajes superiores al 90%. Las razones de esta menor inmu- nogenicidad radican en la incidencia de diarrea, la presencia de otros virus entéricos, la desnutrición y los anticuerpos ma- ternos. Además, tienen una baja tasa de cobertura de vacuna- ción. 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 po- liomielitis 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 enferme- dad 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 vacu- nación masiva; programar campañas de vacunación de casa en casa en, zonas de alto riesgo; mejorar la vigilancia epide- miológica 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 especia- listas 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 C APÍTULO 16 - VIRUS 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 efec- tos de la parálisis. 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 produ- cían por "virus no convencionales" o "lentos". Hoy se sabe que muchas de esas enfermedades no son producidas por agen- tes 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 mu- cha 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 ha- bitualmente 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 enfer- medades priónicas son de baja incidencia, pero tienen una evolución rápida y siempre son fatales; también se caracte- rizan 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 con- firmada 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 here- ditarias son también infecciosas. La base de la clasificación de estas enfermedades original- mente 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
- 191. V IROLOGÍA CLÍNICA AB Figura 16·6.A. Vacuolasen el citoplasmade un tejido de cerebrocondegeneración espongiforme. B. Placas amiloideas entejido 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 prióni- cas 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 ia- trogénicas y variante. En la forma esporádica se incluye la enfer- medad 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-Straussier- Scheinker y el insomio familiar fatal (Tablas 16-8 y 16-9). Tabla 16-7. Encefalopatías espongiformes transmisibles Animales Humanos Scrapie (ovinos) Encefalopatía espongiforme bovina (vaca loca) Encefalopatía transmisible del visón Encefalopatía espongiforme felina Encefalopatía de ungulados exóticos Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob Enfermedad de kuru Síndrome de Gerstmann-Straussier-Scheinker lnsomio familiar fatal 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 enferme- dad podía presentarse bajo tres formas, esporádica, heredita- ria y adquirida en forma iatrogénica; sin embargo, una cuarta forma de presentación de forma adquirida, denominada "va- riante", ha sido incluida. Tabla 16-8. Formas de presentación de las enfermedades humanas por priones ' Adquiridas Esporádicas Hereditarias Enfermedad de kuru Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (iatrogénica) Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (variante) Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (esporádica) Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (familiar) Síndrome de Gerstmann-Straussier-Scheinker Insomnio familiar fatal Tabla 16-9. Formas de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD) latrogénica . Esporádica Familiar Variante ~== 206 Ocurre por la contaminación de materiales infectados.Ej.: trasplantes de córneas, implante de electrodos De causa desconocida yaparece de forma espontánea Forma hereditaria en que se conocen las mutaciones que la causan Se cree que se transmite de forma infecciosa, vía digestiva
- 192. La forma esporádica,que es la más común, corresponde aproximadamente al 85% de los casos y aparece típicamen- te alrededor de los sesenta años. Tiene una incidencia de un caso por millón de habitantes por año, con distribución en to- do el mundo. Existen a su vez dos formas de CJD esporádi- ca -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, Eslova- quia 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 crecimien- to, 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 electroen- cefalogramas. Es posible que esta enfermedad haya existido desde hace mucho tiempo y que gracias a los adelantos en la investiga- ción se logró identificar. Otra hipótesis es que esta enferme- dad sea el resultado del "salto de barrera entre especies" y que se originó por consumo de carne infectada con encefa- lopatía 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 anima- les. 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 suplemen- tos 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 in- activaban a los priones. C APÍTULO 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 infecta- da como resultado también del salto de barrera entre especies. Esta hipótesis se está validando cada vez más debido a los re- sultados 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 enfer- medad 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 vir- tualmente 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. Posible- mente 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 ca- nibalismo fueron suspendidos, la enfermedad comenzó a des- aparecer. Es característico de esa sociedad encontrar niños huérfanos de madre y es inusual ver mujeres de edad avan- zada. Los pacientes que han desarrollado la enfermedad más re- cientemente 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 manifesta- ciones fatales de trastornos neurológicos. Sin embargo, en niños enfermos de kuru los tiempos de incubación y desenla- ce 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 caní- bales. Tabla 16-10. Definición de caso de enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en Chile (Decreto Supremo 147, 2005) Caso confirmado Caso ~ospechoso Diagnóstico confirmado por anatomía patológica, por examen post mórtem de tejido cerebral o inmunohistoquímica Historia de demencia rápidamente progresiva, de menos de dos años, yal menos dos de los siguientes hechos clínicos • Mioclonías • Alteraciones visuales o cerebelosas • Disfunción piramidal o extrapiramidal • Mutismo akinético • Electroencefalograma típico 207
- 193. VIROLOGÍA CLÍNICA SíNDROME DEGERSTMANN-STRAUSSIER- SCHEINKER E INSOMIO FAMILIAR FATAL El síndrome de Gerstmann-Straussier-Scheinker (GSS) se ma- nifiesta 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 mu- chos signos clínicos similares al síndrome GSS, pero a la de- mencia se añade el insomnio progresivo. También se hereda de forma monogénica autosómica dominante. EsTRUCTURA DEL PRIÓN En primera instancia, la etiología de las enfermedades espon- giformes transmisibles fue relacionada con los virus. Sin em- bargo, 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 con- vencionales 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 con- vencionai": • Nunca se ha encontrado un ácido nucleico responsable de la infectividad • Alta resistencia a radiaciones, ácidos y bases fuertes, nu- cleasas 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 enfer- medades tenía al menos proteínas. Este concepto se impuso posteriormente y en 1982 Stanley Prusiner propuso denomi- narlo prión, definido como partículas infecciosas pequeñas, proteináceas, resistentes a los procesos que inactivan áci- dos 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 pro- teína PrP (33-35 kDa) se encuentra presente tanto en anima- les 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 neuro- degeneración (Figura 16-7). Por tratarse de una isoforma, la composición de aminoá- cidos es la misma en ambas proteínas, en que la principal diferencia son las características obtenidas en procesos pos- traduccionales como el plegamiento de las mismas, con au- mento de cadenas beta en la anómala. Esta es la base de la hipótesis del prión elaborada por Prusiner -que le hizo me- recedor del Premio Nobel en 1997-, que considera que la isoforma PrPc, es decir, la proteína codificada por la célula nor- mal en forma espontánea (como podría ocurrir en las formas esporádicas o hereditarias), o bien por contacto con una molé- cula 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, causan- do 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 enfer- medad.
- 194. PATOGENIA Y RESPUESTAINMUNE La mayoría de los conocimientos sobre la patogénesis de es- tas enfermedades se basan en los estudios sobre el modelo de scrapie y podrían extrapolarse a estas enfermedades en huma- nos. Se ha observado que a partir de la presencia en la sangre, el agente puede encontrarse en órganos del sistema reticulo- endotelial, 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 prin- cipales 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 con- firmar los casos por estudios histopatológicos post mórtem. En general los ensayos consideran características relaciona- das con el agente, tales como marcadores de elementos en sangre, pero que no son específicos. PAROTIDITIS 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 Virusparotiditis (silvestre) Vía aérea Mucosanasofaríngea !---------¿~~~~-:~:~-~:~~~:~~-~-------------1 (50%clínico) _____ _____________________________________; C APÍTULO 16 - VIRUS Y SISTEMA NERVIOSO va.C. Esta afección, frecuente en la infancia, es producida por el virus parotiditis en regiones donde la vacunación antiparoti- ditis no se usa en forma sistemática. PROPIEDADES El virus de la parotiditis pertenece a la familia de los Para- mixoviridae, subfamilia Paramyxovirinae, género Rubulavi- rus. 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 mem- brana celular y la replicación ocurre en el citoplasma. El ARN genómico es liberado en el citoplasma, donde la ARN polime- rasa que porta el virus sintetiza en primer lugar moléculas de ARN de polaridad positiva (ARN+), que actuarán de mensa- jeros 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 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 pro- genie 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) ' Meninges Testículos Ovarios Páncreas ¿sordera? esterilidad (1%) diabetes ¿%? Flgura16·8.Patogenia de la parotiditis.Laviremia explica el compromiso de otros órganos blanco y el establecimiento de una inmunidad prolongada. 209
- 195. V IROLOGÍA ClÍNICA Lainfección natural produce respuesta inmune humoral 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 dismi- nuido enormemente desde la incorporación de la vacuna al ca- lendario 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). La enfermedad se presenta en poblaciones susceptibles, entre los cinco y nueve años, aunque también puede trasladar- se a edades mayores. En nuestro medio, el 84% de los casos es en menor de quince años, sin diferencias de sexo (Figura 16- 10). En el último tiempo se han presentado brotes epidémicos importantes en Europa, los EE.UU., Canadá y Venezuela. 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 contami- nados. 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 in- vierno y en primavera. Son frecuentes los casos asintomáticos, que constituyen una fuente importante de infección. CUADRO CLÍNICO Luego de un período prodrómico de uno a dos días con ma- lestar general, cefalea y febrículas, aparece el aumento de volumen de las parótidas, que puede ser bilateral o menos fre- 250 U) ~ .~ 200 {l ..S::: 150o o o e::) o 100,..... ..... o P-. U) 50o:l U) ~ o . 1970 1972 1974 1976 1978 Flgura 16·9.Tasas de incidenciade parotiditis.Chile, 1970-2006. - - 210 Años 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 ca- lor local o eritema. Además del compromiso de las parótidas, pueden comprometerse las glándulas submaxilares o sublin- guales. En la mucosa bucal se puede observar edema y erite- ma 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. El diagnóstico de laboratorio se puede realizar por aislamien- to 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 es- tado 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. El tratamiento es sintomático. Se recomienda aislamiento de contagio respiratorio hasta nueve días de iniciado el cuadro clínico. Complicaciones Si bien la infección es generalmente benigna y autolimitada, el compromiso de otros órganos blanco, especialmente el sis- tema 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 com- promiso de glándulas salivales. Puede ser la única manifesta- ción 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 Fuente: ElVigía 2007; 24:42-7
- 196. el LCR, enel 35% se lo encontrará levemente alterado, sin sintomatología neurológica. En el LCR hay pleocitosis mode- rada 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. Orquitis. Se presenta principalmente·en la edad pospuber- tad (25% al 40% de los infectados), y es excepcional en niños menores. Se produce una inflamación dolorosa de uno o am- bos 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. Pancreatitis. Es poco frecuente y se presenta con dolor ab- dominal intenso. Puede haber aumento de amilasemia y ami- 100,0 80,0 60,0 40;0 20,0 o 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 C APÍTULO 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 des- pués del aumento de volumen parotideo; en general se recu- pera después de dos o tres semanas. PREVENCIÓN Existe una vacuna por virus vivo atenuado que se usa en con- junto 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 vein- ticinco años. Se producen escasas reacciones adversas. Está contraindicada en inmunodeprimidos y embarazadas. No ha demostrado utilidad en prevención postexposición. • 40 ymás 35-39 • 30-34 25-29 • 20-24 • 15-19 • 10-14 • 5-9 • 0-4 1997 1998 1999 2000 Figura 16·10.i'ncidencia de casos de parotiditisluego de lavacunación.Distribución 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 va- cunaciones 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
- 197. V IROLOGÍA CLÍNICA 212 •Se dispone de aciclovir para tratamiento de encefalitis por virus herpes simplex, que debe instau- rarse 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 sínto- mas 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 va- cuna viva atenuada. • En 1988 la OMS inició el plan de la erradicación global de la poliomielitis, que enfrenta los proble- mas propios del subdesarrollo de algunos países. La colaboración internacional, junto a la investi- gación 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 modifi- caciones y convertirse en una forma patológica, llamada PrPSc, fenómeno acumulativo ytransmisi- ble 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 fata- les 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(-) helicoi- dal 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 pa- rótidas. 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 ELI- SA para determinar lgM e lgG.
- 198. Virus herpes Luis FidelAvendaño E1 término herpes, que proviene del griego herpeton (reptil), en cierta forma representa una forma del virus de propa- garse, por contigüidad de célula a célula. Los herpesvirus infec- tan 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, es- tán 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 tubula- res que rodean al genoma, una capa proteica amorfa o "tegu- mento" 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). La familia Herpesvírídae tiene varios miembros que afectan al ser humano, que se clasifican en alfa, beta y gama herpes- virus (Tabla 17-1). Los herpesvirus comparten una caracterís- CAPÍTULO 17 Contenido ___ttE:!r.Rª§__$_lr.DQ)E:!_~__1y__g__(tt$YJ__ ---- ------··------·- --------------------------------------- --·--·-······---------___gJ_º Varicela zóster 220 ---º~!~-~-~~~ovirus-~~'1-----------------------------------------------------~~~ Viru~ Epst~~-Ba!!__(~!?.Y)_______________________________________ -~~~ 7 235 237 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 geno- ma 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 ge- nes 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 co- difican 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
- 199. V IROLOGÍA ClÍNICA Tabla17-1. Virus de la familia Herpesviridae que infectan al hombre Subfamifia Alfaherpesvirinae Betaherpesvirinae Gamaherpesvirinae Nombre del virus Herpes simplextipo 1(HSV-1) Herpes simplextipo 2 (HSV-2) Varicela zóster (VZV) HerpesBo herpes simiae virus Citomegalovirus(CMV) Herpesvirushumano 6 (HHV-6) Herpesvirushumano 7 (HHV-7) Virus Epstein-Barr (VEB) Abreviación internacional HHV-1 HHV-2 HHV-3 HHV-5 HHV-6 HHV-7 Virus herpes asociado al sarcomade Kaposi (KAHV) HHV-4 HHV-8 cumplen funciones en la circularización y el empaquetamiento del ADN. Algunos herpesvirus tienen estas secuencias repetiti- vas en sentidos directo o invertido, posibilitando la recombina- ción 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 repli- cación. Los HSV y VZV codifican una timidina kinasa, enzima esencial para la fosforilación de nucleósidos durante la replica- ción, que es la base de la selectividad de algunos antivirales. Las glicoproteínas B, H, L y M están presentes en todos los herpesvirus. REPLICACIÓN 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 correcepto- res 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, don- de el receptor que contiene heparán sulfato es el más común. UL HSV-1 •vzv UL UL CMV • U¡ .. u~ u2 .. u3 EBV • UL HHV-6 HHV-8 • • .. o 50 En seguida ocurre una segunda unión, de la gpD u otra glico- proteína 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. El virus se denuda y libera su nucleocápsula en el citoplas- ma, posibilitando que algunas proteínas del tegumento em- piecen 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. En el ciclo lítico el ADN se circulariza y es transcrito por la ARN polimerasa 11 celular ADN dependiente, en un proceso regu- lado 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 linea- les (concatémeros) de ADN que posteriormente son cortados. Us 1 ..lUs.. Us .. •.. u4 l U 5 . . •100 150 200 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 directas (flechas hacia derecha) o invertidas (flechas hacia izquierda) de ADN.La presencia de estas últimas en HSV, VZV y CMV permite recombinaciones que dan origen a4, 2y 4 isómeros, respectivamente.
- 200. Los virus dela 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 proteí- nas principalmente involucradas en la replicación del genoma viral. Finalmente, los genes gama (y) "tardíos", que representan aproximadamente el 50%·del genoma, codifican proteínas es- tructurales 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 nucleo- cápsula con manto sale del núcleo y se trasloca al citoplasma. Allí se libera de su ·cubierta, se rodea de más proteínas del te- gumento 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 citoplas- mática, o bien, por lisis por la muerte celular (Figura 17-4). En el ciclo de latencia el virus persiste en el núcleo co- mo un episoma (no integrado) en el núcleo de la célula; los episomas son ADN circulares que se replican independiente- mente 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 repli- cación viral. Las subfamilias de herpesvirus tienen distintos sitios de la- tencia. Los virus Alfaherpesvirinae (HSV-1 y -2, VZV) lo hacen en las neuronas de ganglios sensitivos, mientras que los Beta- herpesvirinae (CMV, HHV-6 y -7) en células linfoides, riñones, glándulas salivares y endotelio vascular, y los virus Gama- herpesvirinae (EBV, HHV-8) establecen latencia en linfocitos To B. C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES PATOGENIA La patología que producen en el ser humano corresponde al modelo de infección persistente latente. La mayoría se presen- ta como infecciones subclínicas que se adquieren en la niñez o juventud; sin embargo, como los virus quedan latentes en dis- tintos sitios, pueden reactivarse en forma sintomática o sub- clínica, 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 quimiotera- pia, 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, et- cétera. La variedad de síndromes asociados a herpesvirus es am- plia, por lo que en el presente libro se han presentado en varios capítulos. Así, el virus herpes simplex 1 puede producir lesio- nes 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 mo- nonucleosis infecciosa, puede asociarse a tumores malignos. El CMV pasa habitualmente desapercibido en la infancia, pero puede provocar cuadros febriles prolongados y diversa pato- logía 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 sen- cillo 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- r-·----------------------------- [____c_e_n_es_a___~)• • i Prote::p::atas .,____.,...(, --:- -G-en: ¡-- - ] / ' / Proteínas tardías F----...._: Morfogénesis ymaduración viral en el núcleo Figura 17-3.Ciclo replicativo del CMV: expresión de genes y sus fu nciones en la infección productiva. 215
- 201. V IROLOGÍA CLÍNICA Figura17-4.Esquema del ciclo replicativo de los herpesvirus. l .Adsorción y fusión de membranas 2. Penetración ytraslado de la cápsula hasta contactar con el núcleo. 3. Ingreso del ADN viral al núcleo. 4. Transcripción del ADNa ARNm, que salen al citoplasma y se traducen 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. Adquisición de manto en la membrana nuclear. 9. Salida al citoplasma perdiendo el primer manto. 10.Ingreso avesículas del Golgi,donde adquiere nuevo manto.Fusión de vesícula con membrana celular. 11. Exocitosisde 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 tie- ne 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 deriva- dos, 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 difi- cultan las posibilidades de control de su circulación. Sólo se cuenta con vacunas contra virus varicela zóster. La alta pro- porción de infecciones subclínicas y la capacidad de algunos herpesvirus de establecer tempranamente infecciones latentes son obstáculos que el desarrollo de las vacunas contra herpes- virus 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 consti- tuían 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 celula- res (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 ex- tremos se encuentran secuencias repetidas e invertidas. Al inver- tirse 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 presen- tes 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 interac- ciones 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.
- 202. La cápsula sinmanto 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 continui- dad o mucosa oral u ocular, inicia su replicación. El virus replica en el estrato espinoso de la epidermis pro- vocando lisis, abalonamiento y fusión celular, por lo que puede diseminarse directamente de célula a célula. Allisar la capa ba- sal, el virus puede contactarse con el endotelio vascular y con los terminales nerviosos de las neuronas sensitivas de los gan- glios 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 asinto- mática 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- Figura 17-5.Establecimiento y reactivación de la laten- cia de virus herpes simplex en una neurona sensitiva. Infección productiva Células del epitelio CAPÍTULO 17 - VIRUS HERPES 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 an- ticuerpos. Durante una primoinfección cutánea se requiere de aproximadamente cinco días para la llegada al sitio de repli- cación 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 es- pecíficos 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 siste- ma 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 tem- prana 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 Reactivación por transporte antirretrógrado Ganglio sensorial
- 203. V IROLOGÍA CLÍNICA España(46%) y Alemania, con el49% en menores de dieciocho años. En Chile, un estudio realizado en población infantil hos- pitalizada menor de doce años demostró el 37% de seropositi- vad. En áreas de baja seroprevalencia se observa un aumento de infecciones en adolescentes y adultos jóvenes, presumible- mente 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 clíni- ca 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, co- mienza su replicación en la epidermis, provocando lisis del es- trato 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 primoinfec- ción 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 asintomá- tica 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 agen- te 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). Diagnóstico de laboratorio Si bien la PCR en tiempo real ha demostrado ser un método diagnóstico cuatro veces mejor que el aislamiento viral en culti- vos celulares, este último continúa siendo el patrón de referen- cia para muestras tomadas de lesiones mucocutáneas agudas o de secreciones, con el 85% de sensibilidad. En las primoinfecciones herpéticas la muestra para aisla- miento viral se puede tomar durante las primeras dos semanas del cuadro clínico, pero en las reactivaciones se debe recolec- tar durante las primeras 48 horas. Es indispensable que el pa- ciente no haya sido tratado con antisépticos ni cremas de uso ·--218 tópico. Generalmente se observa ECP en los cultivos a las 24 horas de inoculados. La confirmación de este examen median- te 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 secre- ciones 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 valaciclo- vir, 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 primoin- fección 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 muco- sas. En inmunocomprometidos y casos severos se debe utili- zar aciclovir intravenoso. Todo cuadro con compromiso ocular debe ser evaluado y tratado por un oftalmólogo. Las recomen- daciones 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 inmune- comprometido. Especial interés ha adquirido la infección geni- tal 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 algu- nas 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 cé- lulas no habría una interacción de la gpC con heparán sulfato. Patogenia e inmunidad La infección por HSV-2 generalmente se transmite por contac- to sexual y al neonato al momento del parto. El virus puede es- tar 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 fre- cuencia y duración de la excreción es variable, pero en pro- medio corresponde al 25% de los días del año, con un rango entre el2% y el75%.
- 204. La alta frecuenciade 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 menstrua- ción, 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 encon- trado que las reactivaciones cutáneas del área glútea en muje- res pueden acompañarse en el21% de excreción asintomática por secreción vaginal. Especial interés tiene la respuesta inmune antiviral en la in- fección por HSV-2 debido a los esfuerzos por conseguir una va- cuna. 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 correla- ciona con una mayor excreción de HSV-2 y de los LTCD8+ es- pecíficos, con una mayor severidad clínica de las lesiones. En lesiones mucosas por HSV-2 se localizan LTCD4+ es- pecíficos que pueden interactuar con los queratinocitos in- fectados activados por INF-y, por lo que parecen ser parte importante de la resolución de las lesiones. Los LTCD8+ espe- cíficos también se agrupan en los sitios de infección y juegan un papel en la replicación y excreción a nivel ganglionar. Pue- den 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 vigi- lancia 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 pri- moinfecciones o reactivaciones severas y el alza de anticuer- pos 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 po- blación 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 publi- caciones 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 pos- natal (1 0%), por lesiones cutáneas maternas o del personal de CAPÍTULO 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 recu- rrencia de la infección por HSV-2 es el herpes genital. Lama- yoría 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 peque- ñas que confluyen, con un halo eritematoso de base, Las le- siones son dolorosas y su duración depende de si se trata de primoinfección o recurrencia. La infección se transmite por el contacto directo con lesio- nes 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 vul- vovaginitis o balanitis, con múltiples lesiones que se pueden acompañar de compromiso del estado general, fiebre, ade- nopatías inguinales y cefalea. Las manifestaciones clínicas y la excreción viral duran dos a tres semanas, pero en las recu- rrencias 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 co- mo 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 infec- tados 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 presentar- se 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 sus- ceptibles, 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
- 205. VIROLOGÍA CLÍNICA La drogade elección para el tratamiento es el aciclovir, pero también se utilizan derivados, como valaciclovir y famci- clovir, 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 nú- mero de reactivaciones al año. En pacientes embarazadas el tratamiento preventivo reduce los episodios clínicos y la excreción asintomática, pero no se ha establecido que reduz- ca 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 co- nocimiento 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 alta- mente neurotrópico. Origina principalmente dos enfermeda- des 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, te- gumento amorfo y manto externo. El genoma de VZV es doble hebra lineal y posee aproximadamente 125 kpb en una dispo- sición 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 re- plicación del ADN viral y los tardíos con proteínas estructura- les. 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. ---220 El VZV establece latencia y se reactiva, manteniendo su ge- noma 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 neu- ronas 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 in- mune 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 contac- to 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 yapa- rato respiratorio (Figura 17-6). Se detecta en la sangre cuatro a seis días luego de la infec- ción y en una segunda viremia a los once atrece 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 epider- mis, 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 ter- cera 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 fuer- te 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
- 206. Multiplicación viral enla puerta de entrada /~,- ------- ~----------------------------------------- Figura 17·6.Mecanismo de patogenia de lavaricela. Infección de LTCD4+ en linfonodos Circulación sanguínea en polimorfonucleares Infección viral de la piel Viremia ganglio, pero a diferencia del HSV, no se conocen los factores gatillantes específicos de la reactivación. Sí se sabe que la res- puesta inmune, principalmente celular, es capaz de contener su replicación. Por lo tanto, una disminución de esta inmuni- dad favorece la consiguiente replicación del virus, resultando en una ganglionitis con necrosis neuronal e inflamación, y co- mo consecuencia de ambos procesos, en neuralgia. El virus viaja en sentido distal por el nervio sensitivo cau- sando 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). ® = Primoinfección II Reactivación III = Latencia Flgura17•7.Esquemadel mecanismo de patogenia del herpes zóster. C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES r-----.....l Infección vía neural de células nerviosas regionales Latencia viral En pacientes con neuralgia posherpética se ha identificado ADN viral persistentemente en polimorfonucleares periféricos hasta por ocho años, a diferencia de adultos sanos y pacien- tes recuperados de herpes zóster. Estas células indican gan- glios 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 cuan- tificada durante el cuadro agudo de varicela, puede ser una fuente de contagio dentro de un ambiente donde haya otros pacientes susceptibles a la infección. 11 221
- 207. V iROLOGÍA ClÍNICA EPIDEMIOLOGÍA Elhombre es el único reservorio. La varicela es una enfermedad propia de la infancia, que generalmente se presenta en niños de uno a nueve años, aun- que puede afectar a individuos susceptibles a cualquier edad. Se presenta en forma endémica con brotes anuales, espe- cialmente 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 aproxi- madamente 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 episo- dio, 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 em- barazo 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 virusingresa por la mucosa tiene un período de incuba- ción de catorce días (rango i Oa 21 días). Origina síntomas ge- nerales 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 espe- cialmente en inmunocomprometidos, como leucémicos y ca- sos 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 tri- gémino 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 clí- nico. El estudio de laboratorio se realiza para confirmar los ca- sos 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 median- te determinación de lgG. CONTROL El tratamiento con aciclovir dentro de las 24 horas de presen- tarse la varicela ha demostrado reducir los síntomas, la dura- ción 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 antivi- rales 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 trata- miento debe ser con aciclovir intravenoso i Omg/kg c/8 h. Existe una vacuna atenuada para prevenir la varicela mo- derada a grave. La indicación es una dosis en niños mayo- res 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 se- senta 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 demos- trado 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 admi- nistrar dentro de las primeras 96 horas después del contacto. La protección dura tres semanas.
- 208. 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 enferme- dad 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 naci- do. 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 con- cluyeron 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 miem- bros de esta familia, su genoma de ADN está protegido por una cápsula proteica rodeada por una capa de proteínas lla- mada tegumento y, más externamente, por un manto (Figura 17-8). Este virión mide 150 - 200 nm. El ADN viral es una do- ble 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 inverti- das, 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 se- cuencia 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 Figura 17·8. Efecto citopático característico de la infección por CMV en fibro- blastos de pulmón fetal humano in vitro: foco de células fusiformes de mayor tamaño. CAPÍTULO 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 nucleo- cápsula 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 (gpUL115), que participaría en el transporte intracelular, y gM (gpUL100), proteína de membrana insoluble y con múltiples dominios que cruzan este componente. Como todo virus envuelto, es inacti- vado 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 pa- ra 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 endo- teliales 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 relacio- na 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 pro- puesto 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 Flgura17·t. Células con efecto citopático característico de la infecciónJl.Gr CMV: inclusiones intranucleares rodeadas por un halo y citomegalia. Gentileza de V. Luchsinger.
- 209. V IROLOGÍA CLÍNICA lamembrana 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 pro- teínas 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 post- infección, 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 proteí- nas 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 conser- vados 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 his- tonas deacetilasas- en regiones promotoras. 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 Flgura17·10. Detección de antígenos de CMV mediante inmunoAuorescencia indirecta en nbroblastos de pulmón fetal humano infectados in vitro. Gentileza de V. Luchsinger. 224 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 desenvolvi- miento, fusionándose finalmente con la membrana nuclear ex- terna 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 com- plejo 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 acumu- lación 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 he- matopoyéticas (linfocitos, macrófagos) que lo llevarían desde la circulación sanguínea a los órganos. Estas células endo- teliales 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. 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- Flgura17·11. Antigenemia:detección de pp65 de CMV en neutrónlos de sangre periférica mediante inmunoAuorescencia indirecta.Gentileza de V. Luchsinger.
- 210. clusiones citoplasmáticas -arriñonadasy por acumulación de partículas virales- e intranucleares, que le dan el aspecto ca- racterístico 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 compe- tencia por estos componentes bloqueando la división de la cé- lula 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 yde NF-k- beta, debido a la transactivación por el producto del gen viral MIE (IE2 p86) y por proteínas lE, res- pectivamente, 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-ma- crófago 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 da- dores 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, respec- tivamente. Estos transcritos se detectan en la infección pro- ductiva 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 seropo- sitivos 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 geno- ma viral es pequeño, y se estima en una de "1 04 a 105 células C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES mononucleares de sangre periférica (PMBC) o de la médula ósea, cifra que aumenta con la proliferación de las células he- matopoyéticas 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 su- presión inmunológica, inflamación, infección y estrés, el virus puede volver a replicar y producir nuevas partículas virales, en el proceso denominado reactivación. Se desconocen los fac- tores virales y de la célula que regulan el paso entre infección lítica y latente, aunque de acuerdo a lo observado en la con- versión 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 parti- cular el remodelamiento de la cromatina, serían cruciales. Las células precursoras actúan como reservorio del CMV y trans- miten 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 MIE, y este es regulado positivamente por pros- taglandinas (mediante la vía del AMP cíclico), TNF- a, IL-"1 ~. IL-6 e IL- "1 O producidos por macrófagos activados, la infla- mación 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 re- plicación 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 me- diante los productos génicos IEM. Otro factor de riesgo para la reactivación de este virus es la disminución de los linfocitos T citotóxicos (LTC) específicos, co- mo 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 trans- formar 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 protoon- cogenes, denominadas transformadoras morfológicamente 225
- 211. VIROLOGÍA ClÍNICA (mtr), necesariaspara 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 on- cogénico, este virus sería un oncomodulador que favorece la progresión de los tumores y aumenta la malignidad de las cé- lulas 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 dife- rentes 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 nume- rosas 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 interac- túa con el receptor de tipo to/1 (TLR) 2 activando la transducción de señales y estimulando la secreción de citoquinas inflamato- rias, que reclutarán células inmunes innatas y aumentarán las moléculas co-estimulatorias, como CD80 y CD86, que parti- cipan 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) tam- bién 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 in- fección 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 infec- ciones congénitas adquiridas desde una primoinfección mater- na 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 gran- zimas y en la que no participa el sistema Fas. Estos linfocitos responden contra muchas proteínas virales de diversas funcio- nes (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 man- to 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 so- bre 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 im- pacto de esta situación. Por otro lado, las células T de memo- ria 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 plan- teado la participación de este virus en la inmunosenescencia, caracterizada por la reducción de células vírgenes, la acumu- lación 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 ca- racteriza 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 la- tencia. Evasión viral de la Rl El CMV debe evadir la respuesta inmune antiviral del hospede- ro 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
- 212. CAPÍTULO 17 -VIRUS HERPES Tabla 17-2. Modulación de la respuesta inmune innata por CMV humano · Proteína Gen IE1-p72 IE1 IE86 IE2 pp65 UL83 TRS f/IRS1 TRS1/IRS1 gpUL18 UL18 gpUL142 UL142 pp65 UL83 gpUL141 UL141 gpUL16 UL16 miR-UL112 UL112 UL40 péptido UL40 cmvll-10 UL111 vCXCL-1 UL146 pUL128-131 UL128-131 pUS28 US28 pUL33 UL33 pUL21.5 UL21.5 viCA UL36 vMIA UL37x1 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 dis- minuir 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 homó- logos de este complejo (glicoproteína UL18) que se asocian a la ~2-microglobulina y se unen a los receptores inhibitorios espe- cíficos de la NK. Muchos otros productos virales son análogos a proteínas humanas, como la cadena y del receptor del linfo- cito T humano (TCR y), lo que inhibe la activación de los LTCDS específicos, citoquinas, receptores Fe de anticuerpos de tipo Función Inhibe ISGF3 ! expresión de IFN ! ISGs ! actividad de PKR Homólogo aCMH 1; altera función de NK Homólogo aCMH 1; ! función de NK ! función de NK ! expresión de CD155 ! función de NK ! ligando MICB de NK ! función de NK Induce respuesta antiinflamatoria Activa neutrófilos Mediador de tropismo celular/entrada viral Señales constitutivas; une quimioquina Señales constitutivas Une CCLS Inhibe apoptosis extrínseca UL37x1 lgG y receptores de quimioquinas, secuestrando e impidiendo la acción de estas moléculas. Así, la unión del producto del gen UL16 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 activa- ción del linfocito T inducido por monocito/macrófago. La importancia de cmviL-1 O radica en las múltiples accio- nes ejercidas por la IL-1 O natural, un potente inmunomodu- lador que ayuda a mantener el estado indiferenciado de los monocitos portadores del virus latente para permanecer res- guardados 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 re- tículo 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 y11 gpUS2 US2 Degradación de CMH 1 y11 gpUS11 US11 Degradación del CMH 1 gpUS6 US6 Inhibición del transporte del péptido TAP* gpUSS uss Une moléculas CMH 1 gpUS10 US10 Une moléculas CMH pp65 UL83 Inhibe expresión del CMH 11 227
- 213. V IROLOGÍA CLÍNICA Apartede 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 requeri- das 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 inmu- nosupresión 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 contri- bución 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 mun- do y en la población general, aunque la seroprevalencia varía según el desarrollo del país y el nivel socioeconómico, al- canzando las menores cifras (40%-60%) en los estratos so- cioeconómicos altos de países desarrollados y las mayores (90%-1 00%) en los de menores ingresos de países en desa- rrollo. En Chile, el 60% de los adultos de mayor ingreso econó- mico 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 vi- rus 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 higie- ne, 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 embara- zadas, 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 seropreva- lencia 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 fre- cuente (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 por- tadoras del virus latente, principalmente los monocitos. Los órganos trasplantados también pueden ser fuente de CMV, de tal forma que un receptor seronegativo puede infec- tarse por medio del trasplante que proviene de un dador sera- positivo, 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 inmunocom- prometidos. A nivel mundial, el CMV es la principal causa de infección congénita, afectando en promedio al 1% de los re- cién 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 aun- que 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 fre- cuencia debido al incremento progresivo del número de tras- plantes, al aumento de los trasplantes de órganos sólidos, como el de hígado y riñón, y al uso de terapias inmunosupre- soras agresivas para la profilaxis del rechazo, aumentando el deterioro inmune. A nivel mundial, el 40% al 85% de los pacientes trasplanta- dos 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 dis- minuyó al 8% gracias á l tratamiento. AsPECTos cLíNicos La enfermedad por CMV puede ser consecuencia de una in- fección primaria, una reactivación o una reinfección viral. Si bien en inmunocompetentes la primoinfección y la reactiva- ción generalmente son asintomáticas, la infección primaria, especialmente en jóvenes, puede ser responsable del 8% de .
- 214. los casos demononucleosis infecciosa. El cuadro clínico es similar al producido por el virus Epstein-Barr y se caracteriza por fiebre persistente, mialgia, cefalea, linfadenopatías cervi- cales y esplenomegalia. También es causa frecuente de he- patitis 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 tie- nen 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 (neu- monía), digestivo (esofagitis, gastritis, enterocolitis, hepatitis, pancreatitis) y del sistema nervioso central (SNC) (retinitis, en- cefalopatía 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 aso- cia 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 inmu- ne 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 SI- DA 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 serone- gativo 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 mani- fiesta 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 pri- mero en manifestar la alteración, disminuyendo su sobrevida. A diferencia de los otros trasplantes, en médula ósea general- mente 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 inmunoló- gica pulmonar desencadenada por el virus. Los efectos indirectos de la infección por CMV contribuyen a la morbilidad de los pacientes, predisponiéndolos a infec- ciones bacterianas o micóticas al aumentar la inmunosupre- sión del trasplantado; determinando falla renal, neutropenia u otras alteraciones como efecto tóxico de las drogas antivirales C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES (foscarnet y ganciclovir), o favoreciendo el rechazo y/o la dis- función 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 in- fectadas con el VIH, en especial en pacientes con recuentos de LTCD4 menores a 50-1 OO/mm3 , comprometiendo princi- palmente 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 gas- trointestinal, el colon es el sitio más común de replicación de CMV, causando desde úlceras superficiales hasta la perfora- ción 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 disminu- ción de factores estimuladores de colonia y del factor de célu- las madre (SCF). DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Se dispone de diversas técnicas para detectar el virus o la res- puesta inmune específica del hospedero y cualquiera de ellas puede ser suficiente para establecer que un individuo está in- fectado, pero no para ratificar la enfermedad por CMV, para lo cual generalmente se requiere de la confirmación de replica- ción viral (infección activa) en el órgano afectado y la interpre- tación 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 primoinfec- ción 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 de- tectar el virus antes de las tres semanas de vida por cualquier método; en cambio, para confirmar una enfermedad citome- gálica en otro tipo de paciente se debe verificar la replicación viral mediante el aislamiento del virus, la antigenemia y la reac- ción 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 sen- sibilidad. 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 incuba- ción de los cultivos a 37 oc 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 229
- 215. VIROLOGÍA CLÍNICA un haloy 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 celu- lares son características, se requiere la confirmación mediante la detección de antígenos virales por inmunofluorescencia indi- recta (IFI) (Figura 17-1 0). En el aislamiento viral clásico se detecta virus infectivo bus- cando 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 mues- tra 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 replica- tivo viral para detectar antígenos virales utilizando IFI (Figura 17-1 0). Esta técnica, que se denomina aislamiento viral rápi- do (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 labora- torio, pues la vida media del CMV a 37 oc 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 tempe- raturas iguales o menores a -70 °C. En la antigenemia se detecta la proteína pp65 del tegu- mento 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 observa- dos permite relacionar al virus como causa de la enferme- dad 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 me- nor 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 especifici- dad 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 consti- tuye 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 cefalo- rraquídeo. Con la PCR cuantitativa es posible estimar la carga viral, que aumenta durante la replicación viral, aunque los valo- res umbrales no están claramente definidos. Los anticuerpos séricos anti-CMV generalmente se buscan mediante un ensayo inmunoenzimático. Como el CMV persis- te, 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 inmunocom- prometidos 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 en- sayos 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 aso- ciadas a resistencia, habitualmente en el gen de fosfotransfe- rasa 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 re- sistencia 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 alter- nativa 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 pri- mera 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.
- 216. Entre sus característicasfarmacológicas se incluye una bio- disponibilidad del 5% tras la administración oral, que aumenta al 60% en el caso del valganciclovir (ganciclovir unido a un és- ter de valina); la capacidad de cruzar la barrera hematoencefá- li~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 insufi- ciencia renal se deben reajustar las dosis. Está contraindica- do 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, trombocito- penia 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 retini- tis 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, granu- locitopenia y alteraciones electrolíticas, el foscarnet (Fosca- vir®) 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 neu- tropénico. 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 se- manas 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 núme- ro de sujetos tratados y maximiza el beneficio del tratamiento. Con este fin se puede monitorizar en forma constante al pa- ciente 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 anticipa- da (pre-emptive) en trasplantados BTM, renales y hepáticos, CAPÍTULO 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 infec- ción activa controlando la replicación viral. Aunque ha sido útil en algunos casos, los dispares resultados en los estudios clí- nicos, 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 estimula- ción 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 trans- misión de este virus. En una población de alta seroprevalen- cia 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 serone- gativos, para disminuir las infecciones por transfusiones se recomienda administrar sangre con depleción de leucocitos mediante filtros, procedimiento que aumenta el costo, pe- ro reduce prácticamente en su totalidad la transmisión viral. Respecto a la vía sexual, y al igual que para otras enfermeda- des de transmisión sexual, para prevenir se debe utilizar con- dón. 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 ce- pa de referencia Towne atenuada demostró inmunogenicidad, estimulando una respuesta inmune humoral y celular antivi- ral en niños, trasplantados y mujeres seronegativas, aunque su eficacia es menor que la inducida por la infección silves- tre y conlleva el riesgo de administrar virus infectivo en inmu- nocomprometidos. Como las vacunas deben contener gB y pp65 para inducir una buena respuesta de anticuerpos neu- tralizantés y de linfocitos T citotóxicos, se han producido virus canarypox recombinante que expresan estos antígenos, va- cunas 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 al- tos títulos de anticuerpos específicos anti-CMV ha reducido la enferm6dad en recién nacidos infectados por transfusión san- guínea y en trasplantados, en quienes además ha disminuido el rechazo del trasplante. 231
- 217. VIROLOGÍA CLÍNICA VIRUS EPSTEIN-BARR MaríaJosé Martínez Luis Fidel Avendaño En 1964 el doctor Anthony Epstein y su alumna Yvonne Barr descubrieron un nuevo virus herpes humano al analizar célu- las de linfoma de Burkitt. Cuatro años más tarde se confirmó como el agente etiológico de la mononucleosis infecciosa. Ac- tualmente se le asocia a más de una docena de enfermedades de origen linfoide y a tumores sólidos tanto en individuos nor- males como en inmunocomprometidos. PROPIEDADES El virus de Epstein-Barr (EBV) es miembro de la subfamilia Ga- mmaherpesvirinae virus, prototipo del género Linfocriptovi- rus, 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 recep- tor del componente C3d del complemento. Este virus también puede infectar células epiteliales, mesenquimáticas y LT utili- zando 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 ge- nes 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 YBRLF1 son clave en el cambio de ciclo latente a lítico, por lo que son los primeros indicadores de ciclo lítico. El virus sinte- tiza 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 antíge- no temprano (EA), el antígeno de la cápside (VCA), las glicopro- teínas 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 estable- cimiento 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 (proteí- na líder de EBNA); tres proteínas de membrana: LMP1, LMP2A YLMP2B; 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, estimu- lan el crecimiento e inmortalizan a los LB. Se han descrito dis- tintos repertorios de expresión de estos genes tanto in vivo como in vitro, el principal denominado latencia 111. El EBV esta- blece 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", por- que a esa edad se transmite por contacto intenso entre con- tagiante 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 repli- cación 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 in- vasión 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 característicamen- te 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 espe- cíficos 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 res- puesta inmune humoral que se monta contra los antígenos de la cápside viral y posteriormente contra los antígenos nuclea-
- 218. res virales, sonútiles para el diagnóstico de esta patología, pe- ro 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 circulan- les 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 sig- nos que la diferencien de otros síndromes virales y con gran frecuencia es asintomática. En el adolescente y adulto, la pri- moinfección se manifiesta como una enfermedad linfoprolifera- tiva y autolimitada, denominada mononucleosis infecciosa. El paciente suele presentar la tríada característica de fiebre alta prolongada, faringoamigdalitis con o sin exudado y adenopa- tías, especialmente submaxilares y en el cuello; además puede haber esplenomegalia y hepatomegalia. Cuando ha recibido amoxicilina suele aparecer un eritema macular tenue en el tron- co y la base de las extremidades. El diagnóstico clínico se basa en el cuadro clínico descrito, en que el hemograma muestra linfocitosis con linfocitos atípi- cos (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 acti- vidades normales. A veces la convalecencia se prolonga con decaimiento y lasitud. Como complicaciones se observa síndrome de Guillain-Ba- rré y algún compromiso del sistema nervioso. La mononucleo- sis 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 persis- tente intección viral. El cuadro clínico se produce en respuesta a una creciente respuesta inflamatoria debido a la hipersecre- ción de citoquinas proinflamatorias (INF-y, INF-a, IL6, IL10). r En inmunocomprometidos el EBV puede originar desórde- nes 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 pue- den 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. C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES Tabla 17-4. Hechos patogénicos relevantes en lainfección por EBV Se transmite por la saliva; el virus atraviesa la mucosa oral y llega a los ganglios,donde se replicaen los linfocitosB En los LB se produce una infección lítica productivay también una latente; esta última estimula el crecimiento de LB y los inmortaliza Los linfocitosTeliminan y controlan el crecimiento de losLB y son responsables de la leucocitosis observada en la mononucleosis;en el hemograma se observan como linfocitos grandes hiperbasófilos (Downey) El EBVestablece latencia en los LB de memoria Los marcadoresque permiten diagnosticar y seguir la evolución de la infección por EBVson diversos El diagnóstico de infección reciente se hace determinando lgM anti VCA. La presenciade 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 pue- de 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 in- fección por este virus es sólo una de las condiciones necesa- rias 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 pa- sada se detectan anticuerpos anti-EBNA e lgG anti-VCA. La lgM y los anticuerpos anti-EA pueden reaparecer en las reacti- vaciones 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 conte- ner 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 tec- nología empleada en mediciones de carga viral én suero o plasma. En un paciente recuperado de mononucleosis deben per- sistir 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 ----
- 219. ViROLOGÍA CLÍNICA 100 512 75 ~ 128¡::::: .S:l ~ o.. 50Q) "O cf2. 32 25(a) Leucopenia (b) Hiperbilirrubinemia 8 (e) Leucocitosis - Linfocitosis (d) Pruebas hepáticas alteradas o o 2 3 4 2 4 2 semanas meses años Figura 17-12.Evolución de diferentes marcadores clínicos e inmunológicos de laboratorio en la infección por EBV. Tabla 17-5. Marcadores de infección por virus Epstein-Barr Marcador Sigla Significado biológico Antígeno de lacápside VCA Aparece en ciclo lítico activo Antígeno nuclear EBNA En células infectadas ytransformadas Antígeno temprano EAR Marcador de ciclo lítico, en primoinfección Citoplasmático EAD yen reactivación Núcleo ycitoplasma Antígenos de membrana MA Aparece en ciclo lítico Antígeno de membrana LYDMA Aparece en células in vitro yen células no productoras Anticuerpos heterófilos Monotest, Actividad policlonal de LB R. Bunnell Significado clínico lgM precoz lgG permanente Anticuerpos tardíos; ciclo productivo yno productivo Primoinfección y reactivación Anti EAR altos en Burkitt Anti EADaltos en cáncer nasofaríngeo lgM precoz lgG permanente No se detecta por anticuerpos Mononucleosis: 50%-80% positivos Tabla 17-6. Resultados en la respuesta serológica ainfecciones por EBV en diferentes situaciones clínicas Condición clínica EBNA igG EAD/gG EAR/gG VCAlgM VCA/gG Anticuerpos heterófilos Persona susceptible (- ) (- ) (- ) (- ) (- ) (- ) 1nfección pasada + (- ) (-) (-) ++ (-) Primoinfección sin síntomas bajo 2 años (-) (- ) + ++ +++ (- ) Mononucleosis (- ) ++ (- ) ++ +++ +++ Linfoma Burkitt + (- ) ++ (-) +++ (- ) Cáncer nasofaríngeo ++ ++ (- ) (- ) +++ (-) Títulos aproximados:+= 1/ 1Oa 1/40;++ = 1/80 a 1/160; +++ = sobre 1/320 234
- 220. CONTROL El tratamiento essintomático 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 Y7 María José Martínez La subfamilia Betaherpesvirinae, que comprende citomegalo- virus (CMV o HHV-5), virus herpes humano 6 (HHV-6) y virus herpes humano 7 (HHV-7), se caracteriza por tener un tropis- mo 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 relaciona- das, 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 rei- teraciones 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 tra- vés del citoplasma hasta los complejos de poros nucleares, en donde se libera el ADN al núcleo. En la replicación viral se producen sucesivamente tres cla- ses de proteínas virales, las cuales son requisitos para las si- guientes: las inmediatamente tempranas, las tempranas y las tardías. Las tempranas, que están involucradas en el metabo- lismo y replicación del ADN, codifican para una ADN polime- rasa viral. El genoma progenie se va uniendo como una larga hebra concatenada mientras la replicación se realiza median- te círculo rotatorio, para luego ser empaquetado en las cáp- sulas 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.exo- citosis. 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 C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES y células progenitoras de la médula ósea, mientras que persis- tiría infectando glándulas salivales y el cerebro. Hay evidencia de integración del genoma viral en secuen- cias teloméricás de los cromosomas 1, 17 y 22. Se le ha en- contrado 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 in- tegración en células germinales. Por otra parte, diferentes pro- teínas 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 mo- delo 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 informa- ción 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 cul- tivar también en fibroblastos, células NK, hepatocitos, células epiteliales, endoteliales, astrocitos fetales, oligodendrocitos y microglía. In vivo se le ha aislado de tejido cerebral, hepáti- co, 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 transfu- sión 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 in- tegrada 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 qui- mioquinas. De esta manera puede atraer células tales como monocitos y macrófagos, en los cuales puede replicar o esta- blecer latencia, facilitando la diseminación viral.
- 221. VIROLOGÍA CLÍNICA La infecciónde 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 em- bargo, no sabe por qué las edades de contagio son diferentes. No se tiene evidencia que lo relacione a transmisión vertical. 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 re- cién 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, leuco- penia 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 primoinfec- ción por este virus da cuenta del 20% de todos los cuadros fe- briles entre los seis y doce meses de edad y es prácticamente sólo causada por la variante B. Este cuadro puede complicar- se con compromiso del estado general, otitis media, sínto- mas 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 primoinfec- ción 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- --·236 zante multifocal fulminante, por lo que se le ha propuesto co- mo 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 inmunocompe- tentes; sólo se le ha asociado a patología del SNC en inmuno- comprometidos. Existe controversia sobre su papel en otras patologías, como la pitiriasis rosada de Gibert. DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO Existen métodos serológicos, de aislamiento viral, de detec- ción de antígenos y de su genoma. Sin embargo, las técnicas que permiten identificar una infección activa no están estanda- rizadas. El aislamiento viral es altamente indicador de infección activa, pero es poco sensible, con diferencias entre ambas va- riantes 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 ele- vación 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 en- tre 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 esti- mulación 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 ca- pacidad de persistir latente y de integrar su genoma en el ADN celular, complican la interpretación de este examen, especial- mente 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 apro- bado formalmente un compuesto antiviral para tratar esta infección. Por lo tanto, en la práctica clínica se utilizan los mis- mos 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 ganciclo- vir 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-
- 222. carnet. El cidofovires 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 derma- tólogo 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; probable- mente otra enfermedad concomitante pudo haber contribuido a profundizar un estado de inmunosupresión. En 1981, los casos de SK informados en Nueva York y Ca- lifornia precedieron a la pandemia del síndrome de inmuno- deficiencia 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 linfá- ticos 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 estarasociado al SK, hasta que en 1994, la Dra. Yuang Chang y sus colaboradores encontraron secuen- cias "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 fa- milia 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 denomi- nada 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. C APÍTULO 17 - VIRUS HERPES PATOGENIA El reservorio natural del virus son los linfocitos 8 CD19+, aun- que también se ha reportado infección en otros tipos celulares, como endotelio, monocitos, epitelio glandular prostático, célu- las ganglionares dorsales y células fusiformes perivasculares. La infección primaria puede abarcar un amplio espectro de sín- tomas 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 lesio- nes (placa, mácula, pápula, nódulo) y en todas las formas clí- nicas del SK: clásico en adultos de edad avanzada, endémico en África subsahariana, iatrogénico o postrasplante, y epi- démico 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 iden- tifican 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 progre- sión del tumor es responsabilidad de unas pocas células lítica- mente 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 enfer- medad 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, res- ponsable de la patogenia de la EMC, a través de una expan- sión 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 gran- des 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 Gene- ralmente este linfoma se halla coinfectado con el virus Epstein- Barr. Las células del PELen general expresan CD45 y Sindecam 1 (CD138), una molécula de adhesión de células pre-B y plas- máticas. 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 ..._____
- 223. V IROLOGÍA CLÍNICA Losgenomas de HHV-8 se encuentran en forma episomal sin integrarse al ADN celular; sin embargo, se replican conjun- tamente 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 célu- las 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 con- tar con una inagotable fuente de antígeno viral. EPIDEMIOLOGÍA A diferencia de los otros herpesvirus, no es ubicuo. La prevalen- cia de la infección varía de acuerdo a una combinación de fac- tores 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 prevalen- cia, 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 ba- san en la reacción en cadena de la polimerasa. Esta amplifi- cación 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 detec- ción 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 pobla- ción se aborda con métodos serológicos. A 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 nu- clear LANA y contra antígenos líticos como las proteínas de la cápsula y las glicoproteínas de la envoltura. Se han desarrolla- do ensayos serológicos para detectar anticuerpos anti HHV-8, como inmunofluorescencia indirecta, inmunoperoxidasa, ELI- SA 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 demos- trado 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, por- que mejora el sistema inmune del paciente. Las lesiones pueden tratarse con cirugía (escisión, electro- desecación 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 inmunomodula- dores 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 ciclos- porina; 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 com- binación de ciclofosfamida, vincristina, antraciclina, citostáti- cos 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 quimioterápi- cos, 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. ---238
- 224. C APITULO 17- ViRUS 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 ries- go que representan las infecciones por herpesvirus en los inmunocomprometidos. • El aciclovir y sus derivados han mejorado notablemente el manejo de muchas infecciones por her- pesvirus, 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 for- ma de un plasmidio extracromosómico. • Producen patología en la piel y mucosas oral, ocular (queratoconjuntivitis) y ocasionalmente geni- tal; pueden producir infecciones graves del sistema nervioso central (encefalitis). • Se diagnostican mediante aislamiento en cultivo celular y técnicas de inmunodiagnóstico para tipifi- car los virus y serología. Además, se dispone de PCR convencional y en tiempo real, técnicas rápi- das 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 asinto- mática. • El diagnóstico se puede hacer por aislamiento en cultivo celular e inmunodiagnóstico. Sin embar- go, 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 enfer- medad 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 se- senta 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. 239
- 225. V IROLOGÍA CLÍNICA --·240 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, estable- ce 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 meca- nismos de evasión. • En inmunocompetentes, la primoinfección y la reactivación generalmente son asintomáticas, aun- que 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 ha- bitual de morbilidad y mortalidad, pudiendo comprometer múltiples sistemas como el SNC, diges- tivo y respiratorio. • Como efectos indirectos, el CMV contribuye a la inmunosupresión y al rechazo y/o deterioro del ór- gano trasplantado. • Se dispone de antivirales específicos (ganciclovir, foscarnet, cidofovir) que inhiben la replicación vi- ral, 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 mues- tra, 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 infec- ción 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 con- firma 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 cromoso- ma celular. • La infección aguda por HHV-6 generalmente se adquiere entre los 6 y 15 meses de edad. La se- roprevalencia 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 autolimi- tado 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 inmunocompro- metidos, para el cual se requiere de un mayor desarrollo científico y tecnológico.
- 226. Retrovirus Luis Fidel Avendaño Losretrovirus 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. La característica eje de los miembros de la familia Retro- viridae es que son virus ARN que portan como parte de su 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 ge- nética 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 onco- genes y su proyección en la patogenia del cáncer, y el uso de refmvirus como vectores en terapia génica. Muchos retrovirus de animales producen diversas patolo- gías, principalmente neoplásicas y de alteración de la inmuni- dad, 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 descu- brimiento 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 inser- ción de secuencias génicas virales en genomas celulares. El HTLV--1 fue el primer retrovirus en ser caracterizado, en 1980, CAPÍTULO 18 Contenido __8_º-t_r_Q_I!l!J:J~------------------------------------------------------------------------------------211 242 Virus de la inmunodeficiencia humana 243 y tres años más tarde se comunicó la existencia del VIH-1; su asociación con el síndrome de inmunodeficiencia humana con- solidó la trasce(ldencia de los retrovirus en patología humana. PROPIEDADES DE LOS RETROVIRUS Los retrovirus se caracterizan por tener un genoma de doble hebra de ARN de polaridad positiva y por portar en su estn.)c- tura 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 ge- nes virales y celulares, con resultado potencial de alteraciones del ciclo celular que pueden causar transformación celular (on- cogenes). 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 nu- cleocápsula y la matriz; poi tiene la información para las enzi- mas transcriptasa reversa, integrasa y proteasas; env genera el precursor para la proteína de envoltura que posteriormente ori- ginará sendas proteínas de transmembrana (TM) y de superficie (SU). En general, los retrovirus se agrupan según si tienen unge- noma 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 regula- doras (tat, rev, nef, vif para VIH y tax para HTLV). El provirus de ADN posee secuencias repetidas (LTR) en sus extremos, que 241 ____
- 227. ViROLOGÍA ClÍNICA corresponden azonas 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: Onco- virinae, que incluye virus con potencial oncogénico; Lentiviri- nae, que comprende al VIHy 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 huma- nos (HERV) que corresponden a "fósiles" en los cromosomas humanos de infecciones ancestrales por retrovirus. Aproxima- damente el 8% de las secuencias del ADN humano deriva de inserciones de HERV y corresponde mayoritariamente a inser- ciones 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 sín- drome 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, comproba- ron que el XMRV está prácticamente en todos los SFC. Tabla 18-1. Géneros de la familia Retroviridae que afectan avertebrados Género Especie de retrovirus Alfaretrovirus Sarcoma de Rous Leucemia aviar Betaretrovirus Retrovirus simio tipo 1 Tumor mamario del ratón Gammaretrovirus Leucemia murina Virus de leucemia felina Oeltaretrovirus Leucemia humana (HTLV) Epsilonretrovirus Sarcomas de piel de peces Lentivirus VIH-1, VIH-2, SIV Spumavirus Foamy virus del chimpancé 242 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 par- tir 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, po- liartritis 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 mor- fología 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 ex- presión) y rex (regulador postranscripcional de la expresión vi- Estructura viral Núcleo central esférico: tipo e Núcleo central perifériCCD:tipo B Núcleo tipo e Núcleo tipo e Núcleo tipo e Núcleo coniforme Núcleo tipo e
- 228. ral) son codificadaspor un mismo ARNm policistrónico que es procesado en dos sitios distintos. El equilibrio de los respecti- vos efectos positivos y negativos de tax y rex sobre otros pro- ductos virales y las proteínas celulares determina la velocidad de la replicación viral. El HTLV-1 infecta linfocitos T CD4+ mediante la interacción de la glicoproteína gp46 de la envoltura viral con el receptor ce- lular, identificado como el transportador de glucosa. Durante el ciclo infectivo, la nucleocápsula viral es incorporada al citoplas- ma del linfocito y las hebras del ARN genómico son transcritas a hebras dobles de ADN mediante la transcriptasa reversa vi- ral. 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. PATOGENIA E INMUNIDAD El TSP/HAM es una axonopatía central originada por la altera- ción del transporte axoplásmico. El daño en el sistema nervioso central está asociado a la presencia del virus HTLV-1 en linfoci- tos 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 trans- porte axonal en los pacientes con TSP/HAM, pero se detecta una gran respuesta inmune, tanto humoral como celular, con- tra 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 pre- ferencial 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._/ 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 sera- prevalencia 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 axo- nal del haz corticoespinal a nivel dorsolumbar. Esta patología generalmente comienza en la quinta década de vida y predo- mina en mujeres; debuta con disestesias y parestesias de las extremidades inferiores, lumbago y tirantez o rigidez de las C APÍTULO 18 - RETROVIRUS piernas. Los principales compromisos neurológicos son debili- dad 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. La leucemia de células T se desarrolla en adultos luego de veinte a treinta años de adquirir la infección. La enferme- dad 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 núme- ro elevado de leucocitos circulantes o células ATL. El progre- so 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. DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El diagnóstico de laboratorio de la infección con HTLV-1 se de- termina mediante la pesquisa en plasma o suero de los anti- cuerpos 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 infec- ción con HTLV-1. Las medidas de prevención son similares a las implementadas para la transmisión del VIH, es decir, precaucio- nes 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 lactan- cia para evitar la infección a través del amamantamiento. VIRUS DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA Marcelo López PROPIEDADES El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), agente etiológi- co del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), perte- nece 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 ge- nomas 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 tam- bién difiere, ya que el VIH-1 es el tipo más común y de distri- 243 t----
- 229. V IROLOGÍA CLÍNICA buciónglobal, 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 concéntri- cas: (i) una envoltura lipoproteína derivada de la membrana ce- lular 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 gené- tico 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 ca- dena única, de polaridad positiva, donde cada virión tiene dos hebras idénticas asociadas por uniones no covalentes. El ge- noma viral contiene la información que codifica para las proteí- nas 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 recono- cimiento, 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 super- ficie (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 Integrasa Cápsula (p24) Figura 18·1. Esquema de la estructura del VIH. Fuente: Pablo Ramdohr. --·244 Genoma 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 glicopro- teínas virales gp120 se contactan con el receptor CD4 celular; luego, con la participación de gp41 y un correceptor, las mem- branas 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 fu- sina), 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 VIH. Las moléculas CD4 deben encontrarse en la proximidad del correceptor para la entrada del virus. En las células suscepti- bles, el receptor y correceptor de VIH se localizan sobre mi- crodominios 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. Posteriormen- te, los virus alteran su tropismo hacia la identificación de corre- ceptores 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 (trans- criptasa reversa) utilizando como partidor un ARNt (tARN1 Y 5 ). gp120 gp41 Envoltura lipídica Vpr Transcriptasa inversa Nucleocápsula (p6, p7)
- 230. El nuevo ADNde 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 pro- ceso 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 termina- les 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 transcripcio- nales 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 C APÍTULO 18 - R ETROVIRUS celulares, todos los ARNm virales poseen estructura Cap (m7 GpppG) en su extremo 5' y una cola poli(A) en su extremo 3'. Los transcritos completamente procesados son exporta- dos al citoplasma utilizando la maquinaria de exporte celular, donde son traducidos en las proteínas tat, nef y rev. Los trans- critos parcialmente procesados y no procesados son exporta- dos 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-res- ponsíve 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 re- gulador positivo que incrementa la síntesis de los ARNm vira- les. 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 polil. 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 genoma ~-;---e=======~¡~~~ IJ• • •- - : -AAAAAAAAAAAn Figura 18-2.Esquema del genoma del VIH y los productos de su transcripción. provirus Splicing completo Splic!ng parc1al Sin splicing - --- - - AAAAA" o------__________--............__.....................---·-----~,,,'-~ AAAAA" mRNA-> proteínas(tat, rev, neO ~ ----- ,-,- ~f------------ AAAAA" ......................... "" o-----_________-_-..................__........................-~f-------- AAAAA" o-----__________----...-.......................................·-----i.____en_v~""'~ AAAAA" mRNA ->proteínas (vif,vpr,vpu, env) mRNA->proteínas (gag, gag-pol) RNAgenómico Fuente: Pablo Ramdohr. _l 245 ..____1
- 231. VIROLOGÍA CLÍNICA capping enzyme)y Hcm1 (cap methyltransferase), que par- ticipan 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. Nef (negative factor) disminuye la expresión del receptor viral CD4 y de otras proteínas asociadas a la respuesta inmuni- taria, como CD28 , 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 ma- nera 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 progre- sión 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. 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 proce- sados 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 ••- celulares sin procesar son retenidos en el núcleo. Una falla en la maduración o una eliminación parcial de los intrones conlle- va una retención de los transcritos en el núcleo, donde final- mente se degradan. Por no sufrir procesamiento o bien un procesamiento par- cial, 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 loca- lizada 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 (chromo- some regían maintenance gene 1) y con el factor de trans- porte 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. Productos proteicos tardíos 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, unk- nown) 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 en- doplasmático (ER). Uno de los problemas que enfrenta el virus al momento de replicar es la asociación de la proteína env y 1 § § 1 1 1 111 § ~ -- -llw AAAAA. ARNgenómioo ~ ~ AAAAA, ¡- traducción .........¡ AAAAA, provirus no integrado !transcripción reversa ARN genómico Figura 18·3.Esquema de replicación delVIH.Fuente:Pablo Ramdohr. --·246 ~ ~ AAAAA,
- 232. CD4 en elretículo endoplásmico. Este fenómeno reduce la ex- presión 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 com- plejos 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 desen- samble y otros eventos tempranos de· la infección. Además contrarresta el efecto antiviral de la proteína celular APOBE- C3G (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 in- formación 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 partí- culas virales de novo sintetizadas. Vif también induce la degra- dación 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 fide- lidad 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 re- gula el proceso de apoptosis celular, y que actúa como un transactivador del promotor viral y de algunos promotores ce- lulares. 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 apa- rato de Golgi para obtener dos subunidades: SU/gpl20 y TM/ gp41. Estas glicoproteínas participan en la unión a los recep- tores celulares y en la penetración del virus a la célula blanco. SU/gp120 es una proteína altamente glicosilada que se loca- liza 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 pro- teína 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. C APÍTULO 18 - RETROVIRUS Proteínas virales gag ygag-poi El producto proteico del ARNm completo de VIH son las poli- proteínas gag y gag-poi. La poliproteína gag (antígeno grupo- específico) se acumula en la membrana plasmática. Durante el proceso de maduración viral, gag es procesada por la protea- sa 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 viral 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 poli- proteína 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 poliproteína gag y gag-poi. La definición de su estructura cris- talina 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 de- pendiente 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 en- zima. 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 antivira- les. 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 cicloreplicativo 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 proce- samientó del mARN (SD, región dadora de splicing), de tra- ducción '(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 247
- 233. VIROLOGÍA CLÍNICA de transcripcióninversa (PBS, sitio de unión al partidor). La regulación de cada una de estas funciones se asocia a las di- ferentes estructuras que puede adoptar la región. Ensamblaje de VIH-1 Las partículas virales se ensamblan principalmente en la mem- brana plasmática celular (Figura 18-3). El extremo N-terminal de la proteína viral gag interactúa con la sección de la mem- brana plasmática, que luego será la capa interna de la mem- brana 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 especí- fica, ya que posee la señal de encapsidación ('!f), que corres- ponde 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 re- gión 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 conforma- ción 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 espontá- neamente se ensamblan para formar VLP. Por tanto, el ensam- blaje 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 polipro- teínas'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, con- virtiéndose en partículas esféricas de 80 a 11 Onm 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 --·248 en el interior un núcleo denso que corresponde al material ge- nético asociado a la proteína de la nucleocápsula y a las enzi- mas 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 EPIDEMIOLOGÍA Marcelo Wolff 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 infecta- dos y que más del 90% de ellos, que vive en países de recur- sos 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 correspon- den a transmisión vertical y transmisión sanguínea. Esta últi- ma 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 la- boral luego de accidentes cortopunzantes con material conta- minado proveniente de pacientes infectados. En la transmisión sexual, la mayor eficiencia está en el acto sexual genitoanal, que ocurre fundamental pero no exclusiva- mente, en varones homosexuales, riesgo < 3% por cada expo- sición 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 in- mensa 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 infec- tarse durante el embarazo); la lactancia materna representa un riesgo adicional de transmisión posparto de hasta el15%.
- 234. CAPÍTULO 18 -R ETROVIRUS Tabla 18-2. Situación de la epidemia de SIDA en el mundo, 2008 Estimados en millones (rango) Total infectados vivos 33,4 (3 1,1-35,8) Mujeres 15,7 (4,2-17,2) Menores de 15 años 2,1 (1,2-2,9) Nuevas infecciones 2008 2,7 (2,4-3,0) Menores de 15 años 0,43 (0,24-0,61) Infecciones diarias 7,4 (miles) En menoresde 15 1(mil) Muertes totales 2008 2 En menores 15 años 0,28 Muertes totalesdurante epidemia 27 Infectados vivos en Latinoamérica yCaribe 2,24 EE.UU. yCanadá 1,4 DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO La infección por VIH se puede diagnosticar mediante varios métodos. Básicamente, se pueden detectar anticuerpos anti- VIH o el virus en sangre o en otros fluidos biológicos por am- pliación 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 confirma- ción con métodos más precisos para descartar los raros casos de falsos positivos o para establecer si hay o no infección en ca- so 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 indeter- minado puede corresponder a infección precoz, dentro del pe- ríodo 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 indetermi- nados 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 marca- dor indirecto del estado inmune. Normalmente, el recuento es de 700 a 1.1 00 células por mL; se considera que la inmunode- presión empieza con recuentos bajo 500 y se hace crítica bajo 200. En efecto, en ese nivel aparece la mayoría de las infec- (1,7-2,4) (O,15-0,41 ) (2,02 - 2,46) (1,2-1,6) 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 correlacio- nan con resistencia a drogas antirretrovirales y se podría de- cir que corresponde a un "antivirograma". Se puede emplear previo al inicio de la terapia -para no usar drogas antirretro- virales 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, pue- de determinar no ya una correlación entre mutación y resisten- cia, 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 disrup- ción 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 apop- tosis 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 reser- vas tímicas, la producción de CD4 disminuye drásticamente. Clínicamente, las secuencias de estados corresponden a las fases de primoinfección, de latencia clínica y de manifestacio- nes clínicas posteriores. Primoinfección La mayoría de las veces la primoinfección es subclínica, pe- ro hasta en el 30% de los casos puede haber sintomatolo- gía variable, pero relativamente característica, denominada síndrome de primoinfección, que se caracteriza por fiebre acompañada de un síndrome mononucleósico, o meningitis de 249
- 235. VIROLOG[A ClÍNICA tipo viral,o exantemas varios o úlceras orales. El cuadro apa- rece 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 vi- ral 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 termi- nado, 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 facto- res 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 experimen- tan deterioro inmunológico significativo y se mantienen asinto- máticos, 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 em- bargo, 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 expli- ca la ausencia de complicaciones infecciosas durante todo el período. Sin embargo, en algún momento esta reserva empie- za 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 sinó- nimo 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 de- termina 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 infec- ciosas 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, infec- ciones bacterianas comunes intestinales o respiratorias. En otros ambientes, de mejor saneamiento ambiental, pa- sará 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 inmuni- tario está severamente comprometido y no afectan a la pobla- ción general normal inmunocompetente. Las infecciones frecuentes en esta pandemia pueden ser exógenas, habitualmente virulentas, o reactivaciones de infec- ciones persistentes asintomáticas (latentes) adquiridas pre- cozmente en la vida -Pneumocystis jirovecii, Toxop/asma gondii, citomegalovirus, virus herpes simplex y zóster, entre otras- que en su mayoría corresponden a agentes oportunis- tas o a adquisición de rol patógeno de microorganismos ha- bitualmente no patogénicos (Gandida spp). Ocasionalmente, agentes oportunistas pueden ser adquiridos de fuente exóge- na una vez infectados por VIH (Mycobacterium no tuberculoso y Cryptococo neoformans, entre otros). Mycobacterium tu- berculosis es un caso especial, ya que es un agente de viru- lencia intermedia y puede causar enfermedad por reactivación de infección asintomática antigua o por primoinfección progre- siva. 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 infec- tado por VIHno 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 con- secuencia de la inmunodeficiencia celular secundaria. Los tu- mores más clásicamente asociados a infección por VIH son cánceres causados por virus oncogénicos. Tres virus de ocu- rrencia habitual tienen la capacidad de inducir cánceres en pa- cientes 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 fre- cuentes 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 intrave- nosa 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), dia- rrea crónica, tuberculosis, emaciación y sarcoma de Kaposi. Últimamente han aumentado los casos de linfomas, incluso como primer evento definitorio de SIDA.
- 236. En la fasesintomática de la infección la serología es po- sitiva, 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 inmunodepre- sión temporal de esa fase. En la fase posterior de inmuno- depresión, mayor y progresiva, las manifestaciones se deben principalmente a las infecciones o tumores. Estas complicacio- nes 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 con- siderados graves. La ocurrencia de una manifestación mayor clasifica la enfermedad en categoría de SIDA (síndrome de in- munodeficiencia 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 . 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. Clasificación de la enfermedad De las diversas clasificaciones, la más usada en el mundo oc- cidental es la del Center tor Dísease Control and Preven- tíon (CDC) de los EE.UU., que clasifica la enfermedad según la presencia de síntomas en estado asintomático, primoinfec- ción o linfadenopatía generalizada (A), síntomas menores (B) o síntomas mayores (C). Las patologías del grupo C se deno- Infección Latencia clínica CD4 - cv - 2 4 6 8 10 12 2 3 semanas C APÍTULO 18 - R ETROVIRUS minan eventos definitorios de SIDA y corresponden a un con- junto de enfermedades, primariamente oportunistas, raras en inmunocompetentes (excepto tuberculosis) o síntomas cons- titucionales severos. Los más frecuentes son neumonía por Pneumocystís (PCP) y candidiasis esofágica, pero también se incluye toxoplasmosis, criptococosis meníngea, infección di- seminada 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 re- cién nacido) puede disminuir el riesgo de transmisión en más del80%. Tabla 18-3. Clasificación en etapas de la infección por VIH en adultos Situación inmunológica Clasificación clínica CD4xmm3 A 8 >500 A1 B1 200-500 A2 B2 <200 A3 B3 Fuente CDC (EE.UU.), 1993. t 4 S 6 7 8-10 años e (1 (2 (3 CD4 =linfocitos CD4+ CV =carga viral t =muerte Figura 18-4.Historia natural de la infección por VIH. 251
- 237. VIROLOGÍA CLÍNICA La patogeniaes 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 in- tersticial linfocítica, infecciones bacterianas recurrentes, ema- ciación 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 mater- na, 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 in- mune 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 quimio- profilaxis (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 rápi- do desarrollo de resistencia por parte del virus. En 1995, gracias al desarrollo de varias familias de antirre- trovirales, 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 tra- tamiento 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. Actual- mente hay seis familias de antirretrovirales aprobados y con uso clínico: --·252 • lnhibidores de fusión a la membrana celular (enfuvirtide) • lnhibidores de los correceptores (maraviroc y vicriviroc) • lnhibidores de transcriptasa reversa análogos de nucleósi- dos y nucleótidos (INTR) (zidovudina, lamivudina, tenofovir) • lnhibidores de transcriptasa reversa no análogos de nucleó- sidos (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 in- hibición 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 habi- tual 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 far- macocinético, ya que aumenta significativamente los niveles deiiP en uso y asegura niveles terapéuticos. Una de las áreas más dinámicas y cambiantes es el mo- mento 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 opinio- nes 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 anticipa- damente, y evitar terapias con poca potencia que pudieran fracasar y seleccionar cepas virales resistentes a los antirretro- virales, 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 par- tir 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 enor- memente 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 linfoci- tos CD4 del nivel de 350 células por mL. La terapia antirretroviral no es inocua, y las complicacio- nes 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 hemato- lógicos (anemia), alergia, toxicidad neurológica central y perifé- rica, dislipidemia, y disposición adiposa anormal en el cuerpo (lipodistrofia). Cada antirretroviral y cada combinación tienen un perfil de efectos adversos ya definido.
- 238. Muchos de losantirretrovirales interactúan adversamente entre ellos y con otros medicamentos, lo que requiere un jui- cioso 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 medica- mentosa, más que para casi cualquier otra enfermedad. Basta una mínima disminución de la adherencia para perder una ade- cuada supresión viral. La terapia evalúa periódicamente median- te 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 supre- sión de la replicación viral a niveles de indetectabilidad de acuerdo a las técnicas de monitoreo actuales, pues de ello de- pende la recuperación inmune, que si bien ocurre en la mayoría a niveles protectores, puede ser insuficiente o pobre por tiem- pos 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 poten- cia 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 medicamen- tos 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 protea- sas; 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 me- jor 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 prima- ria -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- C APÍTULO 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 alcanza- ban 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 recupera- ción inmune tiene, al menos a mediano plazo, la misma expec- tativa 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. Desgracia- damente, aún muchos pacientes ingresan a control y trata- miento 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, inde- pendiente 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 compli- caciones asociadas a la infección por VIH. Habiendo superado la inmunodepresión, los pacientes están presentando otras complicaciones, entre las que destacan la patología cardiovas- cular ateroesclerótica, cánceres no asociados a inmunodepre- sión y alteraciones metabólicas. Por ser esta una terapia de por vida, al menos con las dro- gas actuales, aún no se ha establecido la toxicidad a más largo plazo. La terapia antirretroviral es un campo enormemente di- námico, por lo que sin duda surgirán prontamente nuevas dro- gas 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 rela- ciones sexuales con personas infectadas, la drogadicción intra- venosa 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 enfer- mos, 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 di- fíciles de intervenir o modificar mediante iniciativa individual o campañas masivas. La prevención ideal sería la inmunización. Las estrategias de prevención tienen un componente téc- nico 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, ta- les como intervenir quimioprofilácticamente con antirretrovira- les luego de la exposición sexual o de accidente laboral en la atención médica fundamentalmente, deben aplicarse lo antes 253
- 239. VIROLOGÍA ClÍNICA posible, pocashoras después de la exposición, pues ello pue- de 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 de- sarrollo de vacunas para la infección por VIH o para la atenua- ción 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 glico- proteínas de superficie para estimular la producción de anti- cuerpos 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 expectati- vas hacia una eventual mejoría de resultados con la metodo- logía usada. El desarrollo de una vacuna contra el VIH debe sortear obs- táculos inherentes a la relación virus/hospedero que se esta- blece 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 dife- rentes, y uno sintomático cien veces más. Luego, la capacidad Tabla 18-4. Estrategias de prevención en VIH/SIDA Prevención de exposición al VIH del VIH de transmitirse de célula a célula sin pasar al com- partimento 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 apro- piada y mantenida. Además, el carácter de persistente de la infección por VIH, que suele dar manifestaciones luego de va- rios 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 múl- tiples estrategias. Se han diseñado y ensayado muchos can- didatos 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 diferen- tes vectores (levaduras, baculovirus y otros); el gen gag se ha incorporado a sistemas de expresión (canary pox virus, vacci- nia) para preparar vacunas híbridas. Así, la estimulación suce- siva 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" - co- mo 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. Sexual Fomentar relacionessexuales seguras, es decir,entre parejas estables exclusivas, seronegativas Fomentar la restricción del número de parejas sexuales Conductual BiosegLJridad Fomentar el uso adecuado del preservativo cuando no haya seguridad en la seronegatividad de los involucradosen la relación sexual (previene además otras enfermedades de transmisión sexual y el embarazo) Circuncisión: podría tener un efecto preventivo en la transmisión del VIH Evitar la drogadicción intravenosa compartida y/o asegurar suministro dejeringas estérilesde uso único Asegurar material estéril y desechable para losprocedimientosinvasivos Evaluar órganos, sangre y hemoderivadospara evitar productos provenientesde infectados Prácticasde control de infeccionesen la atención de salud abiertay 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 terapiaantirretroviral de embarazadas infectadas y quimioprofilaxis en recién nacido Evitar lactancia de puérperas infectadas (asegurando disponibilidad de leche artificial) Barreras mecánicas: condón masculino y femenino Uso de espermicidas locales vaginales (aún sin desarrollar producto óptimo) CJrcuncisión 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 otrosoficios de riesgo Prevención de que la infección progrese aenfermedad Terapia antirretroviral precoz ---254
- 240. C APÍTULO 18- 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 aproxi- madamente 1Okb que codifica los genes poi, gag y env; de los cuales se originan las proteínas vi- rales 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 para- paresia 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, trans- fusional, 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 caracterís- tica 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 ca- sos 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 familia Retroviridae, género Lentivirus. El genoma posee dos copias de ARN de polaridad positiva situados dentro de una cápsula cónica (P24); además, la nucleocápsula con- tiene 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 produc- ción de virus que conlleva una alta tasa de mutación. • El VIH tiene tropismo por el receptor CD4, usando además los correceptores CCR5 en macrófa- gos y CXCR4 en linfocitos T para la penetración. • El VIH está presente en sangre, semen, secreciones vaginales y en leche materna, fluidos que pue- den 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 vagi- nal; 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 du- ración 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 255
- 241. V IROLOGÍA CLÍNICA --·256 técnicasmás 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 te- rapia. • La terapia antirretroviral de alta eficacia (HAART) ha disminuido la mortalidad y morbilidad, con grandes posibi