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506 © 2014. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos 55Coronavirus y norovirus coronAVirus Los coronavirus reciben su nombre por el aspecto que presen- tan sus viriones, semejante a una corona solar (proyecciones de superficie), cuando se observan al microscopio electrónico (fig. 55-1). Los coronavirus son la segunda causa más frecuen- te del resfriado común (por detrás de los rinovirus). En el año 2002, un brote de síndrome respiratorio agudo gra- ve (SRAG) en la provincia de Guangdong, en el sur de China, se extendió a Hong Kong y al resto del mundo. Se ha demos- trado que fue producido por un coronavirus (CoV-SRAG). Los datos de microscopia electrónica también han ligado a los coronavirus a la gastroenteritis en niños y adultos. Estructura y replicación Los coronavirus son viriones con envoltura y poseen el geno- ma más largo de ácido ribonucleico (ARN) de cadena posi- tiva (+). Los viriones miden entre 80 y 160 nm de diámetro (cuadro 55-1). Las glucoproteínas de la superficie de la en- voltura tienen el aspecto de proyecciones en forma de bastón que aparecen como un halo alrededor del virus. A diferencia de la mayoría de los virus con envoltura, la «corona» formada por las glucoproteínas le permite soportar las condiciones del tubo digestivo y diseminarse por vía fecal-oral. El gran genoma de ARN de cadena positiva (27.000 a 30.000 bases) se asocia a la proteína N para formar una nu- cleocápside helicoidal. La síntesis proteica se produce en dos fases semejantes a las de los togavirus. Durante la infección el genoma se traduce para producir una poliproteína que se hi- droliza y origina una polimerasa de ARN dependiente de ARN (L [225.000 Da]). La polimerasa genera un molde de ARN de cadena negativa. A continuación, la proteína L utiliza este molde para replicar nuevos genomas y producir entre cinco y siete moléculas individuales de ácido ribonucleico mensajero (ARNm) que codifican cada una de las proteínas víricas. La fabricación de estas moléculas individuales también podría favorecer sucesos de recombinación entre los genomas víricas y, en consecuencia, la diversidad genética. Los viriones contienen las glucoproteínas E1 (20.000 a 30.000 Da) y E2 (160.000 a 200.000 Da), así como una nucleoproteína vírica (N [47.000 a 55.000 Da]); asimismo, algunas cepas contienen una hemaglutina-neuraminidasa (E3 [120.000 a 140.000 Da]) (tabla 55-1). La glucoproteína E2 es clave para la adhesión vírica y la fusión de membrana, y constituye el objetivo de los anticuerpos neutralizantes. La glucoproteína E1 es una proteína transmembrana. La figura 55-2 muestra un diagrama de la replicación de los coronavirus. Patogenia y enfermedades clínicas Los coronavirus inoculados en las vías respiratorias de personas voluntarias infectan y alteran el funcionamiento de las células epiteliales ciliadas. La infección permanece localizada en las vías respiratorias superiores debido a que la temperatura óptima para la proliferación vírica es de 33 °C a 35 °C (cuadro 55-2). Lo más probable es que el virus se transmita en gotas aerosolizadas y en gotas de mayor tamaño (p. ej., las producidas durante un estornudo). La mayoría de los coronavirus humanos provocan una infección de las vías respiratorias superiores semejante a los resfriados producidos por los rinovirus, si bien el período de incubación es más prolongado (media, 3 días). La infección puede reagudizar un trastorno pulmonar crónico preexistente, como el as- ma o la bronquitis, y en raras ocasiones puede originar una neumonía. Las infecciones afectan principalmente a lactantes y niños. La enfermedad producida por coronavirus aparece esporá- dicamente o bien en brotes durante los meses de invierno y primavera. Por lo general, en cada brote predomina una cepa. Los resultados de estudios serológicos han mostrado que los coronavirus provocan aproximadamente entre un 10% y 15% de las infecciones de las vías respiratorias superiores en el ser humano. La detección de anticuerpos frente a coronavirus es habitual en la edad adulta, aunque se suelen producir reinfecciones a pesar de su presencia en suero. Un estudiante de 17 años presenta un catarro. 1. ¿Cuáles son las posibles etiologías? 2. ¿Qué propiedades del virus limitan que las causas más frecuentes del resfriado común produzcan este cuadro? 3. ¿Cómo se propaga y adquiere la enfermedad? Un día después de comer burritos en un restaurante de comida rápida, varios estudiantes de medicina presentaron un cuadro de diarrea grave, náuseas, vómitos y febrícula durante 2 días. Otros clientes habituales también sufrieron un cuadro de gastroenteritis. 4. ¿Cuáles son las etiologías probables de la gastroenteritis? ¿Cómo ayuda el período de incubación de 24 horas a alcanzar el diagnóstico? 5. ¿Cómo produce diarrea este microorganismo? 6. ¿Cuál es el mejor método para detectar el microorganismo? Las respuestas a estas preguntas están disponibles en www.StudentConsult.es CORONAVIRUS y NOROVIRUS 507 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. También se han observado partículas semejantes a corona- virus en microfotografías electrónicas de muestras de heces procedentes de adultos y niños aquejados de diarrea y gas- troenteritis, así como de lactantes con enterocolitis necrosante. El SRAG es una forma de neumonía atípica caracterizada por fiebre elevada (>38 °C), escalofríos, rigidez, cefaleas, mareos, malestar general, mialgias, tos o dificultades respira- torias, que da lugar a un síndrome de dificultad respiratoria aguda. El virus infecta y destruye el epitelio alveolar. Hasta un 20% de los pacientes también presentarán diarrea. Los pacientes con SRAG sufrieron la exposición en los 10 días anteriores. La mortalidad se acerca al 10% de los sujetos con indicios de SRAG. Aunque es muy probable que el virus CoV-SRAG se transmita en gotículas respiratorias, también se encuentra en el sudor, la orina y las heces. Como se ha mencionado previamente, el brote de SRAG se inició en la provincia de Guangdong del sur de China en noviembre de 2002, se extendió a Hong Kong a través de un médico que había colaborado en la epidemia inicial, y posteriormente se extendió a Vietnam, Toronto (Canadá) y otras ciudades a través de viajeros. La morfología vírica en el microscopio electrónico y los resultados de la re- acción en cadena de la polimerasa-transcriptasa inversa (RT-PCR) demostró la pertenencia del virus a los corona- virus. Aparentemente, el virus pasó al ser humano desde un animal (paguma, perro mapache y tejón chino) criado como alimento. Una alerta global de la Organización Mun- dial de la Salud (OMS) motivó la introducción de medidas de contención para controlar la diseminación del virus y limitar el brote a los 8.000 sujetos infectados conocidos pero con al menos 784 muertes. Las restricciones a los desplazamientos y la preocupación pública se tradujeron en pérdidas de cientos de millones de dólares en viajes y otros negocios. Figura 55-1 A, Microfotografía electrónica del coronavirus respiratorio humano (aumento ×90.000). B, Modelo de un coronavirus. La nucleocápsi- de vírica es una hélice flexible larga formada por el ARN genómico de cadena positiva y numerosas moléculas de la proteína N fosforilada de la nucleocápside. La envoltura vírica se compone de una bicapa lipídica derivada de las membranas intracelulares de la célula hospedadora y dos glucoproteínas víricas (E1 y E2). (A, cortesía de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Atlanta; B, modificado de Fields BF, Knipe DM: Virology, Nueva York, 1985, Raven.) 508 MICROBIOLOGÍA MÉDICA Diagnóstico de laboratorio Habitualmente no se efectúan pruebas de laboratorio para diagnosticar las infecciones por coronavirus, con excepción del SRAG. El método de elección para la detección de los co- ronavirus, incluido el CoV- SRAG, es la detección del genoma vírico de ARN en muestras respiratorias y deheces mediante RT-PCR. El aislamiento de los coronavirus resulta compli- cado, y en el caso del CoV-SRAG requiere la utilización de un nivel 3 de seguridad biológica (BSL-3). El estudio de muestras procedentes de un paciente con sospecha de SRAG debe realizarse con precauciones de nivel 2 de seguridad biológica (BSL-2), lo cual es posible en muchos laboratorios de virología. La serología con análisis de inmunoadsorción ligada a enzimas (ELISA) se utiliza para estudiar los sueros de las fases aguda y convaleciente. También se ha utilizado la microscopia electrónica para detectar partículas semejantes a los coronavirus en muestras de heces. Tratamiento, prevención y control El control de la transmisión respiratoria del resfriado común causado por los coronavirus sería muy difícil, y probablemen- te no sea necesario debido a la moderación de la infección. La cuarentena de los sujetos infectados por el CoV-SRAG y el cribado de fiebre en los viajeros procedentes de una región afectada por un brote de esta entidad resulta necesario para restringir la diseminación del virus. No se dispone de ninguna vacuna ni tratamiento. noroVirus Los norovirus son miembros de la familia Caliciviridae, entre los que también se encuentran los astrovirus y otros virus entéricos pequeños redondos. El virus de Norwalk, el prototipo de norovirus, se descubrió en 1968 durante un brote de gastroenteritis aguda en Norwalk (Ohio, EE.UU.), al observar al microscopio electrónico muestras de heces de adultos. Muchos otros virus pertenecientes a esta familia también reciben el nombre de las localidades en las que se identificaron (cuadro 55-3). Estructura y replicación Los norovirus remedan y presentan aproximadamente el mismo tamaño que los picornavirus. Su genoma de ARN de cadena positiva (formado por unas 7.500 bases) posee una proteína VPg (proteína vírica ligada al genoma) y una secuen- cia de poliadenilato en el extremo 3́ terminal similar a la de los picornavirus. El genoma se encierra en una cápside des- nuda de 27 nm formada por proteínas de 60.000 Da. Los vi- riones de Norwalk presentan una morfología redondeada con un perfil irregular, mientras que otros caliciviriones presentan Figura 55-2 Replicación de coronavirus humanos. La glucoproteína E2 interacciona con receptores de las células epiteliales, el virus se fusiona o entra en la célula por endocitosis y el genoma se libera en el citoplasma. La síntesis proteica se divide en una fase inicial y otra tardía semejantes a las de los togavirus. El genoma se une a los ribosomas y se traduce una polimerasa de ARN dependiente de ARN. Esta enzima genera un molde de ARN de sentido negativo y longitud completa que produce nuevos genomas víricos y seis ARNm diferentes para las restantes proteínas víricas. El genoma se asocia a las membranas del retículo endoplásmico rugoso modificadas por las proteínas víricas y emerge hacia la luz de esta es- tructura. Las vesículas que contienen virus migran hacia la membrana celular y los virus son liberados por exocitosis. (Modificado de Balows A y cols.: Laboratory diagnosis of infectious diseases: principles and practice, Nueva York, 1988, Springer-Verlag.) Tabla 55-1 Principales proteínas de los coronavirus humanos Proteínas Peso molecular (kDa) Localización Funciones E2 (glucoproteína peplomérica) 160-200 Proyecciones de la envoltura (peplómero) Unión a las células hospedadoras; actividad de fusión H1 (hemaglutinina) 60-66 Peplómero Hemaglutinación N (nucleoproteína) 47-55 Centro vírico Ribonucleoproteína E1 (glucoproteína de matriz) 20-30 Envoltura Proteína transmembrana L (polimerasa) 225 Célula infectada Actividad de polimerasa Modificada de Balows A y cols. Laboratory diagnosis of infectious diseases: principles and practice, Nueva York, 1988, Springer-Verlag. CUADRO 55-1 Características propias de los coronavirus El virión tiene un tamaño medio con un aspecto semejante a una corona solar. El genoma de ARN monocatenario de sentido positivo está incluido en una envoltura que contiene la proteína de adhesión vírica E2, la proteína de matriz E1 y la proteína de nucleocápside N. La traducción del genoma se ejecuta en dos fases: 1) la fase inicial produce una polimerasa de ARN (L) y 2) la fase tardía produce proteínas estructurales y no estructurales a partir de un molde de ARN de sentido negativo. El virus se ensambla en el retículo endoplásmico rugoso. El aislamiento y la detección del virus a partir de los cultivos celulares habituales son difíciles. CORONAVIRUS y NOROVIRUS 509 © E ls ev ie r. Fo to co pi ar s in a ut or iz ac ió n es u n de lit o. hendiduras caliciformes y forma de estrella de seis puntas. Los viriones de los astrovirus muestran una morfología de estrella de cinco o seis puntas en la superficie, pero carecen de hendiduras. Se pueden utilizar anticuerpos procedentes de personas seropositivas para diferenciar estos virus. La mayoría de los calicivirus y los astrovirus se pueden cultivar en cultivos celulares, pero no los virus de Norwalk. La expresión de los genes que codifican proteínas estructurales de los distintos virus de Norwalk en células de cultivo de te- jido origina partículas seudovirales, las cuales se han utilizado para demostrar que estos virus se unen al carbohidrato del antígeno de grupo sanguíneo A, B o 0 en la superficie celular. Los norovirus entran y salen de las células de modo similar a los picornavirus, aunque transcriben un ARNm de expresión temprana y otro de expresión tardía de forma similar a los togavirus y los coronavirus. El ARNm de expresión temprana codifica una poliproteína que contiene una polimerasa de ARN y otras enzimas. El ARNm final codifica las proteínas de la cápside. Patogenia Las cepas de norovirus que infectan al ser humano no pueden infectar a otras especies. Sólo 10 viriones pueden iniciar la enfermedad en las personas. Las lesiones del borde en cepillo intestinal impiden la absorción adecuada del agua y los nutrientes y provocan una diarrea acuosa. A pesar de que la mucosa gástrica no sufre ninguna alteración histológica, el vaciado gástrico puede verse retrasado, lo que ocasiona vómitos. El examen de las muestras de biopsia del yeyuno de sujetos voluntarios infectados con norovirus ha puesto de manifiesto la existencia de vellosidades atenuadas, vacuola- ción citoplásmica e infiltración por células mononucleares. La diseminación del virus puede continuar durante las 2 semanas posteriores a la desaparición de los síntomas. La inmunidad suele ser breve en el mejor de los casos y es posible que no confiera protección alguna. El gran número de cepas y la elevada tasa de mutaciones permiten la reinfección a pesar de la existencia de anticuerpos por una exposición previa. Epidemiología El virus de Norwalk y otros virus relacionados suelen provocar brotes de gastroenteritis que son el resultado de un foco de contaminación común (p. ej., agua, marisco, ensalada, frambuesas y servicios de comida). Los virus se transmiten principalmente por vía fecal-oral a partir de las heces y los vómitos. Los pacientes infectados eliminan gran cantidad de virus al inicio de los síntomas y hasta cuatro semanas después de la curación. Durante el punto álgido de eliminación de virus, se eliminan 100.000 millones de viriones por gramo de heces. Hasta el 30% de los pacientes infectados se encuen- tran asintomáticos, pero pueden propagar la infección. En los países desarrollados, los brotes pueden aparecer en cualquier época del año y afectar a escuelas, centros turísticos, hospitales, residencias de ancianos, restaurantes y cruceros. Por lo general, se puede seguir la pista de los brotes con un origen común hasta identificar un manipulador de alimentos infectado y poco cuidadoso. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que aproximadamente un 50% (23 millones de casos anuales en EE.UU.) de los brotes de gastroenteritis puede atribuirsea los norovirus, lo cual pone de relieve la importancia de este patógeno. Hasta un 70% de los niños estadounidenses presenta anticuerpos frente a los norovirus cuando alcanza los 7 años de edad. Enfermedades clínicas (caso clínico 55-1; cuadro 55-4) El virus de Norwalk y otros virus similares provocan sínto- mas semejantes a los que causan los rotavirus. La infección produce diarrea de inicio agudo, náuseas, vómitos y espas- mos abdominales, especialmente en la población pediátrica (fig. 55-3). Las heces no presentan sangre. Hasta un tercio de los pacientes puede presentar fiebre. El período de incu- bación es de 12 a 48 horas, y la enfermedad suele remitir en un plazo de 1 a 3 días sin complicaciones, aunque puede durar hasta 6 días., Diagnóstico de laboratorio La aplicación de la RT-PCR a la detección del genoma del norovirus en muestras de heces o emesis ha potenciado la velocidad y la detección del virus en los brotes. Se puede recurrir a la microscopia inmunoelectrónica para concentrar e identificar los virus en las heces. La adición de un anticuerpo frente al posible virus patógeno comporta su agregación, lo que facilita su identificación. Se han desarrollado pruebas ELISA con el fin de detectar el virus, el antígeno vírico y los anticuerpos frente al virus. El diagnóstico se puede confirmar por medio de pruebas serológicas. La detección de anticuer- pos frente a otros virus del tipo de los calicivirus entraña mayores dificultades. Tratamiento, prevención y control No existe ningún tratamiento específico contra la infección por calicivirus ni otros virus pequeños redondos de la gas- troenteritis. El subsalicilato de bismuto puede reducir la gravedad de los síntomas gastrointestinales. Los brotes se CUADRO 55-2 Mecanismos patogénicos de los coronavirus humanos El virus infecta las células epiteliales de las vías respiratorias superiores. El virus se replica mejor a temperaturas comprendidas entre 33 y 35 °C; por tanto, prefiere las vías respiratorias superiores. Se producen reinfecciones en presencia de anticuerpos séricos. La «corona» glicoproteica favorece la supervivencia de estos virus con envoltura en el tubo digestivo. Las respuestas inflamatorias reagudizan el síndrome respiratorio agudo grave. CUADRO 55-3 Características de los norovirus Los virus poseen una cápside pequeña, cuya morfología permite distinguirlos. Los virus son resistentes a determinadas condiciones ambientales: detergentes, desecación y ácido. Los virus se transmiten por vía fecal-oral a través de agua y alimentos contaminados. Los virus provocan brotes de gastroenteritis. La enfermedad remite en un plazo de 48 horas sin consecuencias graves. 510 MICROBIOLOGÍA MÉDICA pueden minimizar mediante la manipulación cuidadosa de los alimentos y el mantenimiento de la pureza del agua corriente. También es importante el lavado exhaustivo de las manos. El virus de Norwalk resiste el calor (60 °C), el pH 3, la acción de detergentes e, incluso, las concentraciones de cloro del agua potable, de modo que es más resistente a las condiciones ambientales adversas que los poliovirus o los rotavirus. Las superficies contaminadas pueden limpiarse con una dilución de lejía de uso doméstico de 1:50 a 1:10. CASO CLÍNICO y PREGUNtAS Varios adultos refirieron una diarrea intensa, náuseas, vómitos y febrícula 2 días después de visitar Le Café Grease. Los síntomas eran demasiado graves para atribuirlos a una intoxicación alimentaria o a una gastroenteritis rutinaria, aunque tan sólo duraron 24 horas. 1. ¿Qué características diferencian esta enfermedad de una infección por rotavirus? 2. ¿Cuál ha sido la vía más probable de transmisión? 3. ¿Qué características físicas del virus han posibilitado su transmisión por dicha vía? 4. ¿Qué medidas de salud pública se deberían tomar para evitar estos brotes? Las respuestas a estas preguntas están disponibles en www.StudentConsult.es BIBLIOGRAFÍA Balows A, et al: Laboratory diagnosis of infectious diseases: principles and practice, New York, 1988, Springer-Verlag. Blacklow NR, Greenberg HB: Viral gastroenteritis, N Engl J Med 325:252-264, 1991. Cann AJ: Principles of molecular virology, San Diego, 2005, Academic. Carter J, Saunders V: Virology: principles and applications, Chichester, England, 2007, Wiley. Christensen ML: Human viral gastroenteritis, Clin Microbiol Rev 2:51-89, 1989. 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CUADRO 55-4 Resúmenes clínicos Coronavirus Resfriado común: un joven de 25 años presenta rinorrea, tos leve y malestar acompañado de febrícula. Un compañero de trabajo ha presentado unos síntomas semejantes últimamente. SRAG: un hombre de negocios de 45 años regresó de un viaje de 2 semanas de duración a China. Cinco días después de volver a EE.UU., presentó fiebre de 38,6 °C y tos. En la actualidad percibe que le cuesta más recobrar el aliento. Norovirus Virus de Norwalk: el tercer día de un crucero (período de incubación de 24 a 60 horas), un grupo de 45 pasajeros presenta diarrea líquida, náuseas y vómitos que se mantienen durante un período comprendido entre 12 y 60 horas, dependiendo de cada sujeto. CASO CLÍNICO 55-1 Brote de virus de Norwalk Brummer-Korvenkontio M y cols. (Epidemiol Infect 129:335-360, 2002) describieron un brote de gastroenteritis en niños que habían ido a un concierto; la infección se atribuyó a la contaminación de una zona concreta del patio de butacas, los aseos y otras zonas por un individuo. Un varón que fue al concierto se sentía enfermo antes de ir y vomitó cuatro veces en el teatro: en una papelera en el pasillo, en los aseos, en el suelo en la salida de incendios y en un pasillo enmoquetado. Los familiares de este paciente desarrollaron síntomas a las 24 horas. Al día siguiente se celebró en este teatro un concierto escolar para varios centros. Los niños que se sentaron en la misma zona del patio de butacas en la que había estado el caso incidente y los que pisaron por encima de la moqueta manchada fueron los que mostraron una incidencia de la enfermedad más elevada. Este cuadro determinó diarrea acuosa y vómitos durante unos 2 días. El análisis mediante RT-PCR de las muestras de heces de dos niños enfermos identificó ARN genómico del virus de Norwalk. Los vómitos infectados pueden contener hasta un millón de virus por mililitro y sólo se necesitan 10-100 virus para transmitir la enfermedad. El contacto con zapatos, manos, ropas o aerosoles contaminados puede haber sido el responsable de la infección infantil. La naturaleza encapsulada del virus de Norwalk determina que sea resistente a los limpiadores convencionales; para la desinfección se suelen emplear soluciones que contengan lejía preparadas de forma reciente y la limpieza con vapor.
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