¿Qué es Rotavirus?
Los rotavirus son los agentes etiológicos más importantes de la gastroenteritis aguda (GA) con deshidratación en niños menores de 5 años a nivel mundial, con mayores frecuencias hasta los 2 años de edad. En países desarrollados es una de las principales causas de morbilidad en la población infantil; un ejemplo de esto es la estimación de 50 000 - 70 000 hospitalizaciones/año en EUA. En países en desarrollo se contemplan 500 000 muertes/año por GA debida a rotavirus (García Lozano & Uribarren Berrueta, 2015).
Clasificacion de baltimore
El Nobel David Baltimore propuso un sistema para clasificar a los virus de acuerdo con el tipo de acido nucleico que contienen y su mecanismo de replicacion. El esquema se basa en el contesto de que todos los virus deben generar ssmRNA+ a partir de sus genomas con el fin de generar proteinas y replicarse. El mecanismo preciso por el cual selogra esto es diferente para cada familia de virus. Baltimore dividio a los genomas virales en 7 grupos o clases:
I Virus de DNA bicatenario (dsDNA)
II Virus de DNA monocatenario (ssDNA
III Virus de RNA bicatenario (dsRNA)
IV Virus de RNA monocatenario de sentido positivo (ssRNA+)
V Virus de RNA monocatenario de sentido negativo (ssRNA-)
VI Virus de RNA de transcripcion inversa
VII Virus de DNA de transcripcion inversa
(Teri Shors, 2009)I Virus de DNA bicatenario (dsDNA)
II Virus de DNA monocatenario (ssDNA
III Virus de RNA bicatenario (dsRNA)
IV Virus de RNA monocatenario de sentido positivo (ssRNA+)
V Virus de RNA monocatenario de sentido negativo (ssRNA-)
VI Virus de RNA de transcripcion inversa
VII Virus de DNA de transcripcion inversa
En el grupo III: se encuentran los virus con genoma de tipo ARN de cadena doble (Reoviridae)
El genoma de los miembros de esta familia viral es segmentado. Cada segmento se transcribe en forma indenpendiente para producir ARNm monocistronico
(Vargas Cordoba, 2002)
Ciclo replicativo
Ciclo Replicativo Rotavirus. Fuente: (Shane D., Sarah M., John T.,2012)
El virion del rotavirus primero
se une a la célula blanco; muchas cepas se unen a los ácidos síalicos de la
superficie de la célula a través del VP8 de los picos del virión. La
endocitosis mediada por no-clartin y no-caveolin lleva al virión a un endosoma.
Ahí, las concentraciones bajas de calcio disparan el desnudamiento (pérdida de
VP7) de la partícula que contiene tres capas, y la penetración de la membrana
por VP5. La pérdida de la cápside externa y la liberación de la partícula de
doble cadena al citosol activa el complejo interno de polimerasa (VP1 y VP3)
para transcribir el RNA de cada uno de los 11 RNA’s de cadena doble del
segmento del genoma. Los RNAs pueden servir como mRNAs, para la síntesis de
proteínas virales por los ribosomas de las células o como plantillas para la
síntesis de RNA antisentido durante la replicación del genoma. La proteína 2
no-estructural (NSP2) y NSPS5 interactuan para formar inclusiones grandes
(viroplasmas) que secuestran los componentes requeridos para la replicación del
genoma y el ensamble de partículas subvirales. El empaquetamiento del genoma es
iniciado cuando VP1 cuando se une al final 3’ del RNA viral. La condensación de
la proteína de la cápside interna, VP2, se da con el gatillamiento de la
síntesis de dsRNA por VP1. La proteína de la cápside intermedia, VP6, después
se ensambla en el núcleo naciente para formar el DLP.
EL ensamble de la cápsula externa
aún no está bien estudiado; el modelo actual propone que la interacción con la
proteína transmembranal del rotavirus, NSP4, recluta DLPs y la proteína de la
cápside externa VP4 a la cara citosólica de la membrana del retículo
endoplásmico. La subsecuente remoción de la membrana de RE y NSP4 permite el
ensamble de la proteína de cápside externa, VP7, y la formación de TLP. La
liberación de la célula infectada expone al virion a las proteasas parecidas a tripsina del tracto
gastrointestinal, resultando en el anclamiento de VP4 a VP5 y VP8 para producir
el virión completamente infeccioso.
(Shane D., Sarah M., John T.,2012)
Ciclo replicativo de rotavirus.Fuente: (Bustos Jaimes, 2008)
El virus interacciona con sus receptores en la
superficie de la célula y penetra por un mecanismo aun desconocido. En el interior de la
célula se activa la transcriptasa viral y los mRNAs dirigen la síntesis de proteínas virales.
Las proteínas se acumulan en estructuras llamadas viroplasmas donde se replica el RNA
viral y se ensamblan las partículas de dos capas (DLPs) para proseguir la morfogénesis
en el retículo endoplásmico (Bustos Jaimes, 2008)
Mecanismo de Invasion
El ciclo de infección viral incluye varias etapas, entre las cuales el evento de entrada a la célula constituye la primera de ellas. Como vías generales de entrada de los virus a la célula se han descrito la endocítica y la no-endocítica.
La primera de estas vías implica transporte en vesículas cubiertas por clatrina o a través de micropinocitosis y caveolas aunque otros virus utilizan vías independientes de clatrina o promueven su internalización al inducir la polimerización local de actina y agrupamiento de dinamina en el sitio de entrada.
La segunda vía comprende el paso a través de la membrana mediante fusión de membranas, un evento típico de los virus con cubierta lipídica,el cual también puede ser utilizado en la vía endocítica
El proceso de entrada también implica cambios conformacionales en las proteínas estructurales del virus o en las proteínas receptoras de superficie de la célula, así como la desestabilización o remoción gradual de las proteínas de la cubierta de la partícula. La entrada de algunos virus puede ser intensificada por microdominios lipídicos (“rafts”) . Otros virus pueden entrar a las células a través de contacto célula-célula y algunos pueden entrar y salir de las células a través del proceso
conocido como transitosis el cual implica un transporte vesicular de partículas virales des-de un lado a otro de la célula. Las proteínas de la superficie de las partículas virales determinan la utilización específica de receptores y el rangode hospedero del virus.
Las células hospederas principales de los rotavirus son los enterocitos diferenciados maduros de las vellosidades del epitelio intestinal, aunque se puede presentar escape viral desde el tracto gastrointestinal y producirse viremia con detección de virus en órganos extra-intestinales tales como hígado, bazo, pulmón, riñón, páncreas, timo, vejiga y sangre.
In vitro los rotavirus parecen tener un rango de tejidos relativamente amplio, dado que células de origen renal e intestinal, o líneas celulares transformadas derivadas de seno, estómago, hueso y pulmón son susceptibles a la infección rotaviral. La entrada de los rotavirus a sus células hospederas utiliza receptores de la superficie celular, los cuales incluyen ácido siálico (SA), integrinas, hsc70 y PDI. Estos receptores parecen ser utilizados en una forma secuencial para asegurar una infección exitosa.
(Acosta, O., N. Calderon, M., P. Moreno, L., A. Guerrero, C.. 2009)
Respuesta Inmune
La detección de
la infección e inducción de la repuesta innata se da en las células epiteliales
del intestino. Cuando el rotavirus (RV) entra a la célula, la proteína 5
asociada a la diferenciación de melanoma (MDA5) y el gen-I inducible por ácido
retinoico (RIG-I) detectan en RNA viral de una o dos cadenas, y señalizan a
través de la proteína señalizadora mitocondrial antiviral (MAVS) para estimular
la activación de IFN con los factores 3 y 7, y la expresión de IFN-a/b/l. El
factor nuclear kB (NF-Kb) y la proteína activadora-1- también son activadas por
la infección por rotavirus, pero no se ha verificado correctamente este
proceso. Estos factores de transcripción juegan un papel en la inducción de IFN
y otras citosinas como IL-8.
Los efectos
protectores de el IFN-a/b/l secretados son mediados por estimulación
autócrina/parácrina de INF-a/b y receptores IFN-I llevando a la activación de
STAT1/2, la expresión del gen IFN estimulado, expresión e inhibición de la replicación
del rotavirus por un mecanismo no identificado. La expresión de citosinas y
quimiosinas se da como resultado por la atracción y activación de las células
del sistema inmune. La proteína no estructural 1 de rotavirus (NSP1) puede
reducir la expresión de IFN degradando IRF3/7. La activación de NF-kB también
es inhibida por algunas cepas de rotavirus por NSP1 con la degradación de la
proteína b-trasducina (b-TrCP), un componente requerido para la degradación del
inhibidor kB. La infección por rotavirus también previene la acumulación
nuclear del STAT1/2 activado por la acción de un componente viral no
identificado.
(Halloway, G., S. Coulson, B. 2013)
Cuadro clinico
La enfermedad por rotavirus es más común en bebés y niños pequeños.
Sin embargo, los niños mayores y los adultos también pueden infectarse
por el rotavirus. Una vez que una persona ha estado expuesta al
rotavirus, los síntomas demoran aproximadamente 2 días en aparecer.
Los
niños que se infectan pueden presentar diarrea acuosa, por lo general
con vómitos, fiebre y dolor abdominal. Los vómitos y la diarrea acuosa
pueden durar entre 3 y 8 días. Otros síntomas pueden ser falta de
apetito y deshidratación (pérdida de líquidos corporales), lo que puede
ser especialmente grave para los bebés y los niños pequeños.
Los síntomas de deshidratación incluyen:
- Disminución de la orina;
- sequedad de la boca y la garganta;
- mareos al estar de pie.
Los
niños deshidratados también puede ser que no tengan lágrimas al llorar,
o le salgan muy pocas, y que estén inusualmente soñolientos o
inquietos.
Los adultos que contraen la enfermedad por rotavirus tienden a tener síntomas más leves.
Por lo general, los síntomas más graves se presentan la primera vez que una persona se infecta por el rotavirus.
(Centro para el control y la prevencion de enfermedades)
Incidencia en Mexico
En Mexico, las enfermedades diarreicas representan uno de los problemas de salud publica mas importantes. En 2011 se reportaron 5 283 896 casos de infecciones. (de los cuales el 26.2%, 1 386 702 casos, correspondieron a niños menores de 5 años). Estos padecimientos ocuparon el segundo lugar entre las primeras veinte causas de enfermedad en todas las edades, con una tasa de 4 837.8 casos por 100 000 habitantes.
Los niños menores de 5 años presentan entre dos y cuatro episodios diarreicos por año; es decir las enfermedades diarreicas general el 20.8% de la demanda de consulta en los servicios de salud y el 10% de las hospitalizaciones pediatricas.
En cuanto a las diarreas por rotavirus, un estudio realizado por el INDRE (1994-1998), señala que de 9 437 muestras clinicas de niños con diarrea por rotavirus, procesadas por la tecnica de rotaforesis, 4 062 (43%) fueron positivas a un rotavirus grupo A. La incidencia estacional de la diarrea por rotavirus presento un pico de maxima incidencia durante los meses invernales (de septiembre a mazro) y disminuyo en epoca de verano.
Se observo un perfil estacional constante durante los 4 años que duro el estudio, el mayor porcentaje de pacientes con rotavirus detecto durante los meses invernales a diferencia de muchas partes del mundo donde los rotavirus suelen causar diarrea en niños que tienen de 6 a 24 meses de edad, en Mexico los niños tienden a sufrir la infeccion a edades mas tempranas. Asi, en este trabajo se observo que 67.2% de las infecciones por rotavirus se determinaron durante el primer año de vida y el 26.6% se produjeron antes de los 6 meses de edad, por lo que se infiere que la presencia de la diarrea asociada a rotavirus disminuye con la edad del paciente, en virtud de adquirir inmunidad.
Los casos de enteritis por rotavirus se reportan al SINAVE a partir del 2008, año en que se registraron 2 640 casos con una tasa de incidencia de 2.4 por 100 000 habitantes y con posterior tendencia ascentende hasta el año 2011 con 4 529 casos y una tasa de 4.1 por 100 000 habitantes.
(Secretaria de Salud)
Tratamiento y Prevencion
No existe un medicamento antiviral para tratar la infección por
rotavirus. Los antibióticos no sirven para tratar esta enfermedad debido
a que combaten las bacterias y no los virus.
La infección por
rotavirus puede causar vómitos y diarrea graves. Esto puede ocasionar la
deshidratación (pérdida de líquidos corporales).
La mejor manera de prevenir la deshidratación es
tomando bastantes líquidos. Las soluciones de rehidratación oral son las más útiles en casos de deshidratación.
La deshidratación grave puede requerir de hospitalización para administrar tratamiento con líquidos intravenosos (i.v.), los cuales se administran al paciente directamente por la vena. Si cree que usted o alguien a quien cuida está gravemente deshidratado, consulte a su médico.
El rotavirus se puede propagar fácilmente. La buena higiene de las manos (lavado de manos) y la limpieza son medidas importantes pero no son suficientes para controlar la propagación de esta enfermedad.
La deshidratación grave puede requerir de hospitalización para administrar tratamiento con líquidos intravenosos (i.v.), los cuales se administran al paciente directamente por la vena. Si cree que usted o alguien a quien cuida está gravemente deshidratado, consulte a su médico.
El rotavirus se puede propagar fácilmente. La buena higiene de las manos (lavado de manos) y la limpieza son medidas importantes pero no son suficientes para controlar la propagación de esta enfermedad.
Las
vacunas contra el rotavirus son muy eficaces en la prevención de la
gastroenteritis por rotavirus y la diarrea y otros síntomas
concomitantes. Los CDC recomiendan para todos los bebés la vacunación de
rutina con una de las dos vacunas disponibles contra el rotavirus:
- RotaTeq® (RV5), la cual se administra en 3 dosis a los 2, 4 y 6 meses de edad; o
- Rotarix® (RV1), la cual se administra en 2 dosis a los 2 y 4 meses de edad.
Ambas
vacunas contra el rotavirus se administran de manera oral. Estas
vacunas son muy eficaces (85 a 98 %) para prevenir la enfermedad grave
por rotavirus en bebés y niños pequeños, incluida la infección por
rotavirus que requiere de hospitalización.
(Centro para el control y la prevencion de enfermedades)
Bibliografía
http://www.cdc.gov/rotavirus/about/symptoms-sp.html
Secretaria de Salud
http://www.epidemiologia.salud.gob.mx/doctos/infoepid/vig_epid_manuales/25_Manual_ROTAVIRUS_vFinal_8nov12.pdf
Shane D., Sarah M., John T.. (2012). Structural insights into the coupling of virion assembly and rotavirus replication. 15 Junio,2015, de Nature Reviews Microbiology Sitio web: http://www.nature.com/nrmicro/journal/v10/n3/fig_tab/nrmicro2673_F2.html
Bustos Jaimes, I. C. (2008). Instituto de Biotecnología UNAM. Obtenido de UNA MIRADA A TRAVÉS DE LA INTERFERENCIA DE RNA. MENSAJE BIOQUÍMICO, 32.BIOLOGÍA MOLECULAR DE ROTAVIRUS: UNA MIRADA A: http://bq.unam.mx/wikidep/uploads/MensajeBioquimico/Mensaje_Bioq08v32p149_162_Lopez.pdf
García Lozano, H., & Uribarren Berrueta, T. (8 de Enero de 2015). Depto. de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM . Obtenido de Recursos en virología: http://www.facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/virologia/inf-tracto-gastro.html
Teri Shors. (2009). Virus: estudio molecular con orientacion clinica. Madrid, España: Panamericana.https://books.google.com.mx/books?id=T7Q1CBUlq0cC&pg=PA76 dq=clasificacion+de+baltimore+virologia&hl=es-419&sa=X ved=0CCAQ6AEwAWoVChMIyqSlouCWxgIVinetCh3srQqz#v=onepage&q=clasificacion%20de%20baltimore%20virologia&f=false
Manuel Vargas Cordoba. (2002). Virologia medica. Colombia: Universidad Nacional de Colombia.
https://books.google.com.mx/books?id=PqmNRXxUkpUC&pg=PR5&dq=virologia+medica+manuel+vargas&hl=es-419&sa=X&ved=0CBwQ6AEwAGoVChMIrdj0i-aWxgIVzCSsCh1kaQB1#v=onepage&q=virologia%20medica%20manuel%20vargas&f=false
Halloway, G., S. Coulson, B.. (2013). Innate cellular responses to rotavirus infection. 15 Junio, 2015, de Journal of General Virology Sitio web: http://vir.sgmjournals.org/content/94/Pt_6/1151.full.pdf
Acosta, O., N. Calderon, M., P. Moreno, L., A. Guerrero, C.. (2009). Un modelo del mecanismo de entrada de los rotavirus a la celula hospedera. 15 Junio, 2015 , de Revista Facultad Medicina Bogota Sitio web: http://www.scielo.org.co/pdf/rfmun/v57n2/v57n2a05.pdf
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