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VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA GASTROENTERITIS VIRALES AGENTES CAUSENTES - Rotavirus - Adenovirus - Astrovirus - Norovirus/Calicivirus DESCRIPCIÓN Las gastroenteritis virales son debidas a distintos patógenos, entre ellos se han descritos distintos grupos de bacterias, parásitos, hongos y virus. Dentro de los virus causantes de gastroenteritis virales se han descrito 4 grupos de virus principales entre ellos rotavirus, calicivirus, astrovirus y adenovirus Al referirnos a esta patología bien sea epidémica o endémica, nos referimos a los siguientes síntomas: - Diarrea sin sangre (característica principal) - Vómitos - Nauseas - Dolor abdominal - Fiebre ETIOLOGÍA DE LAS GASTROENTERITIS - 30-40% virus - 20-30% bacterias y parásitos - 40% etiología desconocida Un estudio reciente en caracas, ellos describen que los parásitos fueron los agentes más frecuentemente estudiados (42%) seguido por bacterias (14,9%) y rotavirus (4,4%). Consiguieron que las gastroenteritis causadas por bacterias eran más frecuentes en niños entre 0- 23meses, y aquellas causadas por parásitos en niños mayores de 24 meses Esto nos habla de la importancia de la vacuna contra el rotavirus que ha venido reduciéndose su frecuencia. VIRUS ASOCIADOS A GASTROENTERITIS Grupo principales de virus asociados a la gastroenteritis, en orden de importancia estas 1. Rotavirus (principal agente) 2. Calicivirus/Norovirus (principal agente) 3. Adenovirus 4. Astrovirus. 5. Otros responsables= sapovirus, astrovirus, adenovirus entéricos= 10 – 20% de los episodios de diarrea de la comunidad 6. Otros= : torovirus, picobirnavirus, aichivirus, kobuvirus 7. Mas recientes= : nuevos miembro de la familia Picornaviridae (salivivirus, cosavirus, virus Saffold) y familia Parvoviridae (bocaviruses, tusavirus y bufavirus) Todos estos virus pertenecen distintas familias, como se puede ver. Todos están compuestos de un genoma de ARN a excepción de los Adenovirus compuestos por un material de ADNdc (doble cadena). Los astrovirus son los más pequeños y los adenovirus son los más grandes VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA ROTAVIRUS MANIFESTACIONES CLINICAS DE LAS GASTROENTERITIS VIRALES - Casos asintomáticos hasta un 50% - Periodo de incubación: 24-72hrs - Autolimitada en 2-5 días (episodios de diarrea) - Diarrea sin sangre No hay manera de distinguir las diarreas causadas entre los distintos grupos de virus implicados A pesar de no haber diferencia clínica entre los virus, se sabe que el rotavirus está implicado en un cuadro clínico más grave donde hay una mayor deshidratación CARACTERÍSTICAS - Agente etiológico viral más importante de gastroenteritis aguda en niños entre 6 a 24 meses de edad - Descrito en 1973 por Dra. Ruth Bishop en las células epiteliales de la mucosa duodenal de niños con gastroenteritis en Australia - Venezuela= descritos por el Dr. José Esparza en el año 1977= heces de pacientes del Hospital de Niños en Caracas - Rotavirus= del latín “rota” = rueda= sugerido por su morfología ESTRUCTURA Virus de simetría icosaédrica Presenta tres capas proteicas, desde adentro hacia fuera - Complejo formado por la VP1 y la VP3 con forma de decamero - Proteína viral VP2 (en azul) rodeada por la proteína más abundante VP6 - Superficie= proteína VP7 (amarillo) y la proteína VP4 (forma de espícula que sale de la superficie viral en rojo) Proteínas de superficie (VP2-VP7)= interactúan con el receptor celular del organismo ORGANIZACIÓN GENÓMICA - El genoma viral está conformado por un ARNdc - A nivel de la electroforesis en gel de agarosa se puede observar 11 segmentos de este ARNdc viral - Estos segmentos codifican • 6 proteínas virales (VP) • 6 proteínas No estructurales (NSP) CLASIFICACIÓN Familia Reoviridae conformada a su vez por 15 géneros - 10 grupos/especies (A-I,J) descritos - 28 genotipos G (glicoproteína G de superficie)= Rotavirus grupo A (RVA) - 39 genotipos P (proteasa P viral)= Rotavirus grupo A (RVA) - RVA= principales agentes de gastroenteritis aguda en todo el mundo - Rotavirus= capacidad de recombinarse entre= forma cepas en más de 80 combinaciones diferentes= solo 6 (G1P[8], G2P[4], G3P [8], G4P [8], G9P [8] y G12P [8]) son responsables del 90% de las infecciones severas que requiere atención médica VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA REPLICACIÓN CICLO DE VIDA CLASIFICACIÓN DE LOS GENOGRUPOS Dentro de los genogrupos, estos se clasifican desde la A hasta la J. existiendo cepas humanas y distintas cepas animales bien sea - Si: simio - La: lapinos - Po: porcinos - Ca: caninos - Eq: equinos - Fe: felinos - Bo: bovinos - Av: avia Proteínas de superficie= GP4 (de color rojo)= se divide gracias a la tripsina en dos secciones= dos proteínas virales= VP8 y la VP5 Proteínas= se unen a células ricas en Ac. Siálico (Sialo receptor)= necesita de integrinas (α2 y β1) y de proteínas de choque térmico (hsc70)= luego empieza el proceso de replicación La penetración o internalización del rotavirus a la célula hospedadora va a ocurrir por entrada directa= por interacción mediada por los receptores de la proteína de superficie VP4 y VP7 También se ha descrito una entrada o penetración a través de Balsas o Raft lipídico= virus se dispone en la superficie de membranas de fosfolípidos y esfingolípidos= así penetra a la célula Entrada endosomal= mecanismo más estudiado= entrada de virus por vesículas endocíticas mediadas por un receptor= concentraciones intracelulares de calcio= importantes para la penetración en las vesículas endocíticas tempranas y tardías= liberación del calcio intravesicular= permite la decapsidación o la liberación de ese genoma viral VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA CICLO DE REPLICACION COMPLETO (FOTO DE AL LADO) 1. Interacciones tempranas= células ricas en Ac. Siálico, integrinas 2. Penetración por mecanismo de endocitosis= endocitosis activa un mecanismo de transcripción de ARNm= se traducen proteínas en una estructura denominada “Viroplasma” 3. Viroplasma= proteínas virales (VP1, VP2, VP3, VP6) y no estructurales (NSP2, NSP5, NSP6)= se encapsidan en una partícula viral de doble capa proteica DLP 4. Se ensamblan en esta estructura transitoria dentro del viroplasma 5. Luego sale partícula de doble cápside DLP= interactua con proteína NSP4 en RE 6. Dentro del RE= se autoensamblan proteínas estructurales y No estructurales 7. Transita por el RE, aparato de Golgi, luego por vesículas exocíticas= virus sale= lisis de la célula huésped que ha infectado TRANSMISIÓN DE ROTAVIRUS - Altamente infeccioso y estables en el medioambiente - Vía fecal-oral - Persona a persona (manos) - Agua, alimentos y objetos contaminados VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA PATOGÉNESIS Existen tintos mecanismos 1. Virus al infectar la microvellosidades intestinales= induce el aplanamiento de las cél o puntas de las microvellosidades= causa alteraciones enzimáticas= disacaridasas 2. Virus en las microvellosidades intestinales= activa cascadas bioquímicas= se fosforila la fosfolipasa C (PLC)= activa mediadores= inositol trifosfato (IP3)= aumento del calcio intracitoplasmático (elemento clave) 3. Acción directa de la proteína No estructural (NSP4)=única endotoxina de origen viral= activa sistema nervioso entérico (SNE)= aumento del periltaltismo intestinal= producción de secreción de solutos y producción de diarrea PATOGÉNESIS MECANISMO COMPLETO (FOTO DE ARRIBA) Virus penetra mucosas= activa las distintas cascadas de eventos bioquímicos con la consecuente producción de un desequilibrio hídrico-electrolítico= salida de cloruro y entrada de solutos= diarreas osmóticas También ocurre esta cascada de eventos por la acción de la NSP4 (proteína No estructural) y la activación del sistema nervioso entérico 1. Rotavirus= infectan a los enterocitos maduros en las puntas del epitelio velloso del intestino delgado 2. Tras la liberación de la progenie vírica replicada= se destruyen los epitelios= diarrea por absorción 3. La hiperplasia de células de las criptas para reemplazar el epitelio velloso perdido se acompaña de una diarrea secretora 4. Proteína No estructural NSP4= actúa como una enterotoxina 5. SNE= también involucrado en la aparición de diarrea y vómitos 6. Patogenia de la Gastroenteritis por Rotavirus= multifactorial, y se ha involucrado varios productos de genes RV (VP3, VP4, VP7, NSP1, NSP2, NSP3, NSP4) GASTROENTERITIS= EVENTO MULTIFACTORIAL= INVOLUCRA DOS MECANISMOS 1. Malabsorción - Daño ocasionado al epitelio intestinal por la infección con el virus (isquemia vellosa) - Alteración de enzimas absortivas (disacaridasas) - Cambios funcionales en las uniones intimas entre los enterocitos - Acción directa de la enterotoxina viral (NSP4) 2. Secretor - Aumento de la concentración intracelular de Ca++, que genera secreción de Cl- - Estimulación del SNE, con la liberación de serotonina que activa regiones en el cerebro asociadas a náuseas y vómitos EPIDEMIOLOGÍA Impacto global de la infección por rotavirus - Antes de vacunas= a nivel global ocurría aproximadamente más de 400mil muertes, 2millones de hospitalizaciones, más de 25millones de casos ambulatorios y más de 111 episodios en la comunidad - Recientemente= a nivel global rotavirus causan 200mil muertes anuales principalmente en países en vía de desarrollo= 10% los rotavirus son responsables de diarrea de cualquier tipo de severidad y entre 35-40% causantes de hospitalizaciones Impacto de los rotavirus en Venezuela - Impacto de los rotavirus en niños menores de 5 años= responsables del 2% de todas las muertes, 3% de hospitalizaciones, 2% de todas las consultas. Traduciéndose como 300 muertes, más de 39mil hospitalizaciones y 118mil episodios - Enfermedad por rotavirus= más frecuente en varones que en hembras, entre 3 a 23 meses= más frecuentes en la clase socioeconómica obrera-marginal= asociada con vómitos, fiebre y deshidratación, algo característico= “marcado patrón gestacional” VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA EPIDEMIOLOGÍA Marcada estacionalidad de los rotavirus - Existen diferencias entre distintos meses entre varios años - En negro: promedio de la infección anual - En verde: comienzo entre los meses de septiembre y octubre el aumento de la frecuencia de los rotavirus, llegando a más de un 505 de prevalencia disminuyendo a partir de marzo - Reaparece durante los meses de lluvia ¿Qué factores pueden estar involucrados en la estacionalidad de los rotavirus? - Factores climáticos: temperatura, humedad, lluvias - Densidad poblacional/condición socioeconómica - Transmisión y supervivencia del virus. INMUNIDAD POR ROTAVIRUS - Rotavirus= confieren una inmunidad parcial= protección contra la enfermedad severa pero no contra la enfermedad leve o reinfecciones - Dos infecciones (asintomáticas o sintomáticas) inducen 2 tipos de protección • Homotípica (mismo serotipo de cepa de rotavirus) • Heterotípica (contra distintos serotipos de cepas de rotavirus) - Anticuerpos maternos confieren protección - IgA, local o humoral, se correlacionan con protección - Protección= anticuerpos neutralizantes y anticuerpos dirigidos contra la VP6 de tipo IgA - También hay anticuerpos contra la VP4 y VP7, y respuesta de linfocitos T CD8+ PREVENCIÓN CONTRA LA INFECCIÓN POR ROTAVIRUS Aumento de la resistencia del huésped - Vacunas (principalmente) - Lactancia materna - Nutrición adecuada, uso de suplementos con vitamina A y Zinc Interrupción de la transmisión de los agentes infecciosos - Saneamiento ambiental y personal - Control de vectores VACUNAS DEL ROTAVIRUS Proteínas y desarrollo de vacunas - Principales proteínas= VP7 (glicoproteína G) y VP4 (proteasa sensible P) - La recombinación de los serotipos G (glicoproteína VP7) y los serotipos P (proteína P VP4)= originan recombinantes principales • G1/P [8], G3/P [8], G2/P [4], G4/P [8]= utilizadas en el diseño de vacunas - Existen dos vacunas disponibles: efectivas y seguras • Rotateq (laboratorio Merck) • Rotarix (laboratorios GSK) - Han sido implementadas en 93 países (18 en latinoamérica) emplean alguna vacuna contra el rotavirus, 86 países la incluyen dentro de sus programas nacionales de vacunación (>45 millones de niños con acceso a vacunas) - Gracias a las vacunas se ha visto una disminución de la prevalencia del rotavirus en Latinoamérica VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA VACUNAS Introducción de las vacunas contra el rotavirus - Para abril del 2020, 107 países habían introducido vacunas contra el rotavirus - Se habla que 3/5 niños tienen acceso a la vacuna Diferencia en la eficacia de las vacunas de rotavirus - Protección contra infección severa por rotavirus • Países de mayor nivel socioeconómico (80-90%) • Países de bajo-medio nivel socioeconómico (30-50%) - Factores implicados • Malnutrición: deficiencias de zinc, avitaminosis (def. de vit. A y D) • Microbiota intestinal • Coinfecciones • Reducción del sistema inmune: enteropatía ambiental (anormalidades anatómicas o funcionales del intestino delgado), Ac. Maternos (trasplacentarios o a través de la leche materna), factores genéticos (grupos sanguíneos) ESTRATEGIAS ALTERNATIVAS - Partículas pseudivirales, VLP´s (2/6/7/ o 2/6/) expresadas en Baculovirus= distintas proteínas del virus expresadas en baculovirus= virus que infecta a insectos - Proteínas expresadas en vectores (papa transgénica) - Inmunización con ADN (VP6) - Cepas rearregladas (reassortants) adaptadas al frio - Inmunización oral de antígenos encapsulados CONCLUSIÓN - Rotavirus= principal agente etiológico de las diarreas= importantes en niños menores de 2 años de edad - Más de 200.000mil defunciones estimadas cada año - Prevención de infección= vacuna VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA ADENOVIRUS AS ASTROVIRUS CARACTERÍSTICAS - Familia Adenoviridae 4 géneros • Aviadenovirus: virus de aves • Mastadenovirus: humanos, simios, porcinos, equinos, ovinos, caninos y rabipelados • Atadenovirus: rumiantes, reptiles, aves • Siadenovirus: aves, sapos - Carecen de envoltura - Composición= 13 ADN, 87 proteínas - Tamaño= 70 100 nm - Forma icosaédrica - Seis especies descritas (grupos A F) - 51 serotipos descritos: Los Adv 40 41 (subgrupo F)= asociados a gastroenteritis viral ADENOVIRUS ENTÉRICOS (AD. 40/41) - Causa diarrea en los primeros 6 meses de vida - Período de incubación: 7 días - Síntomas fiebre, vómitos y diarrea de duración comparada con la infección por rotavirus (hasta 14 días), pero cuadro menos severo - Responsables del 5 de las hospitalizaciones por gastroenteritis - No estacional - Difícil crecimiento en líneas celulares humanas CARACTERÍSTICAS - Familia Astroviridae- Virus icosaédricos, sin envoltura - Forma de estrella de 5 o 6 puntas, o superficie con espículas - Distribución mundial, prevalencia 2-10% - Patrón estacional= alta incidencia en invierno - Clínica similar a rotavirus= menos severa - Afecta a niños, ancianos y pacientes inmunosuprimidos - Periodo de incubación 3-4 días - Ocho (8) serotipos descritos, predominio de Ast 1 EPIDEMIOLOGÍA DE ASTROVIRUS - Produce infecciones en humanos en todo el mundo - Afecta principalmente niños de 2 años de edad - Responsable de brotes de gastroenteritis en colegios, escuelas militares, geriátricos, guarderías y personas inmunosuprimidos - Prevalencia entre 29 en países desarrollados, hasta el 26 en los países en vías de desarrollo VIRUS ENTÉRICOS BR. ISABELLA CARNIGLIA CALICIVIRUS CARACTERÍSTICAS - Familia Caliciviridae - Virus Norwalk= primer virus entérico descrito (Kapikian et al.,1972) - Genoma ARNsc (+), 7,5 kb aprox - Virus iscosaédricos, tamaño 27 - 32 nm - No cultivables - Alta variabilidad genética - Cuatro géneros= Norovirus, Sapovirus, Vesivirus, Lagovirus - Causan entre el 80 y el 95% de los brotes de diarrea no bacteriana en todo el mundo IMPACTO DE LA GASTROENTERITIS POR NOROVIRUS - Norovirus afecta a 21 millones de personas cada año en USA - Responsable de 200 000 muertes anuales en niños 5 años en países en vías de desarrollo - Norovirus es la principal causa de gastroenteritis aguda en la comunidad en USA) y en personas que acuden a los servicios de emergencia (clínica ambulatoria) - Estimaciones anuales de infección por norovirus 71.000 hospitalizaciones en USA 100 000 en epidemias) - 18 500 a 37 000 hospitalizaciones al año en niños 5 a En USA - 30 000 a 60 000 hospitalizaciones al año en adultos 65 a En USA - Costos anuales directos por hospitalización debido a infección por NoV 493 M y 10 000 millones en gastos indirectos - Los NoV se asocian a más de 5 millones 58 de casos de intoxicación alimentaria anualmente, lo que genera 14 600 hospitalizaciones
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