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437© 2014. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos 48 Fármacos antiviralesy control de las infecciones A diferencia de las bacterias, los virus son parásitos in-tracelulares obligados que utilizan la infraestructura biosintética de la célula hospedadora y sus enzimas para su replicación (v. cap. 44). Por tanto, es mucho más difícil inhibir la replicación vírica sin provocar simultáneamente una cierta toxicidad al organismo hospedador. La mayoría de los fár- macos antivirales se dirigen frente a enzimas codificadas por los virus o estructuras víricas que desempeñan una función clave en el proceso de replicación. La mayor parte de estos compuestos son inhibidores bioquímicos clásicos de enzimas codificadas por virus. Algunos antivirales actúan, en realidad, estimulando las respuestas inmunitarias innatas que confieren protección al hospedador. A diferencia de los fármacos antibacterianos, la actividad de casi todos los fármacos antivirales está limitada a virus concretos. Se han comercializado fármacos antivirales frente a virus que provocan una morbilidad y mortalidad significativas, a la vez que presentan objetivos razonables para la acción farmacológica (cuadro 48-1). Pero tal como ha ocurrido con los fármacos antibacterianos, también está apareciendo un fenómeno de resistencia frente a los fármacos antivirales, lo que constituye un problema creciente debido a la elevada tasa de mutación de los virus y la larga duración del tratamiento en algunos pacientes, especialmente en individuos inmunodepri- midos (p. ej., pacientes con el síndrome de inmunodeficiencia adquirida [SIDA]). oBjetiVos de los fármAcos AntiVirAles Los diferentes objetivos de los fármacos antivirales (p. ej., estructuras, enzimas o procesos importantes o esenciales para la producción de virus) se describen con relación a las etapas del ciclo de replicación vírica que inhiben. Estos objetivos y sus productos antivirales respectivos se ofrecen en una lista en la tabla 48-1 (v. también cap. 44, fig. 44-9). Alteración del virión Los virus con envoltura son sensibles a ciertos lípidos y mo- léculas semejantes a los detergentes que dispersan o alteran la membrana de la envoltura, lo que impide la adquisición del virus. El nonoxinol-9, un componente semejante a un detergente en las cremas anticonceptivas, puede inactivar al virus del herpes simple (VHS) y el virus de la inmunodefi- ciencia adquirida (VIH) e impide la adquisición del virus por vía sexual. Los rinovirus son sensibles a los ácidos, por lo que el ácido cítrico se puede incorporar a los tejidos faciales con el fin de inhibir la transmisión de estos patógenos. Unión El primer paso de la replicación vírica está mediado por la interacción de una proteína de unión vírica con su receptor de la superficie celular. Esta interacción se puede inhibir me- diante anticuerpos neutralizantes que se unen a la proteína de unión vírica, o mediante antagonistas de los receptores. La administración de anticuerpos específicos (vacunación pasiva) es la forma más antigua de terapia antiviral. Entre los antagonistas de receptores se incluyen los análogos de péptidos o de azúcares del receptor celular o de la proteína de unión vírica que inhibe competitivamente la interacción del virus con la célula. Los fármacos que se unen a la molécula receptora de quimiocinas C-C 5 (CCR5) bloquean la unión del VIH a los macrófagos y a algunos linfocitos T CD4 para evitar la infección inicial. Los polisacáridos ácidos, como el sulfato de heparano y el sulfato de dextrano, interfieren en la unión vírica y se han sugerido para el tratamiento de la infección por VIH, VHS y otros virus. Penetración y pérdida de la envoltura La introducción del genoma vírico en el citoplasma de la célula hospedadora requiere la penetración y la pérdida de la envoltura del virus. Compuestos como arildona, disoxaril, pleconaril y otros derivados del metil isoxazol inhiben la desaparición de la envoltura de los picornavirus al introdu- cirse en una hendidura del cañón de unión al receptor de la cápside e impedir la disociación de la misma. En los virus que llevan a cabo la penetración por medio de vesículas en- docíticas, ciertos cambios conformacionales de las proteínas de unión que favorecen la fusión o bien la alteración de la membrana provocada por el entorno acídico de la vesícula pueden desencadenar el proceso de pérdida de la envoltura. La amantadina, la rimantadina y otras aminas hidrófobas (bases orgánicas débiles) son productos antivirales que pue- den neutralizar el pH de estos compartimentos e inhibir la pérdida de envoltura de la partícula vírica. La amantadina y la rimantadina tienen una actividad más específica frente al virus de la gripe A. Estas moléculas se unen a un canal del ión hidrógeno (H+) formado por la proteína M2 vírica y lo inhiben. Sin la afluencia de H+, las proteínas de la matriz M1 no se disocian de la nucleocápside (pérdida de envoltura), por lo que se impide el movimiento de la nucleocápside hacia el núcleo, la transcripción y la replicación. La inhibición de este canal de protones también interrumpe el metabolismo correcto de la proteína hemaglutinina al final del ciclo de la replicación. En ausencia de un canal de protones M2 funcio- nal, la hemaglutinina cambia su conformación y se transforma en su «forma de fusión», la cual se inactiva cuando atraviesa el entorno normalmente ácido del aparato de Golgi. La troman- tadina, un derivado de la amantadina, inhibe la penetración del VHS. La penetración y la pérdida de envoltura del VIH son inhibidas por un péptido formado por 33 aminoácidos, T20 (enfuvirtida), que inhibe la acción de la proteína de fusión vírica gp41. Síntesis de ARN A pesar de que la síntesis de ácido ribonucleico mensaje- ro (ARNm) es esencial para la producción del virus, no es un buen objetivo para los fármacos antivirales. Sería difícil inhibir la síntesis del ARNm vírico sin afectar la síntesis del 438 MICROBIOLOGÍA MÉDICA ARNm celular. Los virus del ácido desoxirribonucleico (ADN) utilizan las transcriptasas de la célula hospedadora para la biosíntesis del ARNm. Las polimerasas de ARN codificadas por los virus ARN pueden no diferir en suficiente medida de las transcriptasas de la célula hospedadora para permitir la acción diferencial de los fármacos antivirales, mientras que la velocidad tan elevada a la cual mutan los virus ARN puede dar lugar a la generación de muchas cepas resistentes al fármaco. La guanidina y la 2-hidroxibenzilbencimidina son dos compuestos capaces de inhibir la síntesis del ARN de los picornavirus al unirse a su proteína 2C, la cual desempeña una función clave en la síntesis del ARN. La estructura de la ribavirina es semejante a la de la riboguanosina, por lo que inhibe la biosíntesis de nucleósidos, la preparación del ARNm y otros procesos (celulares y víricos) de gran importancia para la replicación de un gran número de virus. El procesamiento (splicing) y la traducción adecuados del ARNm vírico se pueden inhibir mediante interferón y oligonucleótidos inversos. La isatina b-tiosemicarbazona induce la degradación del ARNm en las células infectadas por poxvirus, por lo que se utilizó como tratamiento frente a la viruela. La infección vírica de una célula tratada con interferón pone en marcha una cascada de acontecimientos bioquímicos que inhiben la replicación vírica. Específicamen- te se estimula la degradación del ARNm vírico y celular, y se inhibe el ensamblaje ribosómico, lo que impide la síntesis proteica y la replicación vírica. El interferón se describe con mayor detalle en el capítulo 10. Se ha autorizado la utilización clínica del interferón y los inductores artificiales de interferón (Ampligén, poli rI:rC) (papiloma, hepatitis B o C) o bien se encuentran en fase de ensayos clínicos. Replicación del genoma La mayoría de fármacos antivirales son análogos de nucleó- sidos que presentan modificaciones de la base, el azúcaro ambos (fig. 48-1). Las polimerasas de ADN codificadas por los herpesvirus y las transcriptasas inversas características del VIH y el virus de la hepatitis B (VHB) son el objetivo principal de la mayoría de fármacos antivirales debido a su función clave en la replicación vírica y a que difieren de las enzimas de la célula hospedadora. Antes de ser usados por la polimerasa, los análogos de nucleósidos deben fosforilarse para convertirse en formas trifosfato por las enzimas víricas (p. ej., timidina cinasa del VHS), las enzimas celulares o ambas. Por ejemplo, la timidina cinasa del VHS y del virus de la varicela-zóster (VVZ) añade el primer fosfato a la molécula de aciclovir (ACV) y las enzimas celulares unen los grupos fosfato restantes. Los mutantes de VHS que carecen de la actividad de la timidina cinasa son resistentes a la acción de ACV. El análogo azidotimidina (AZT) y muchos otros análo- gos de nucleósidos son fosforilados por las enzimas celulares. Los análogos de nucleósidos inhiben selectivamente las polimerasas víricas debido a que estas enzimas son menos es- pecíficas que las enzimas de la célula hospedadora. La enzima vírica fija análogos de nucleósidos con modificaciones de la base, el azúcar o ambos, con una potencia cientos de veces mayor que la enzima de la célula hospedadora. Estos fármacos impiden la elongación de la cadena como consecuencia de la ausencia de un 39-hidroxilo en el azúcar o bien impiden el reconocimien- to y el emparejamiento de bases como consecuencia de una modificación de las mismas (v. fig. 48-1). Entre los fármacos antivirales que provocan la terminación de la cadena de ADN por modificación de los residuos de azúcar o nucleósidos se in- cluyen ACV, ganciclovir (GCV), valaciclovir, penciclovir, famci- clovir, adefovir, cidofovir, adenosina arabinósido (vidarabina, CUADRO 48-1 Virus que se pueden tratar con fármacos antivirales Virus del herpes simple Virus de la varicela-zóster Citomegalovirus Virus de la inmunodeficiencia humana Virus de la gripe A y B Virus respiratorio sincitial Virus de la hepatitis B y C Papilomavirus Picornavirus Tabla 48-1 Ejemplos de dianas de fármacos antivirales Fase de la replicación y objetivo Agente Virus diana* Unión Análogos peptídicos de la proteína de adherencia VIH (antagonista del correceptor CCR5) Anticuerpos neutralizantes La mayoría de virus Heparán y sulfato de dextrano VIH, VHS Penetración y pérdida de envoltura Amantadina, rimantadina Virus de la gripe A tromantadina VHS Arildona, disoxaril, pleconaril Picornavirus transcripción Interferón VHC, papilomavirus Oligonucleótidos inversos — Síntesis proteica Interferón VHC, papilomavirus Replicación del ADN (polimerasas) Análogos de nucleósidos Herpesvirus; VIH; virus de la hepatitis B, poxvirus, etc. Fosfonoformato y ácido fosfonoacético Herpesvirus Biosíntesis de nucleósidos Ribavirina Virus respiratorio sincitial; virus de la fiebre de Lassa, VHC Aceptores de nucleósidos (timidina cinasa) Análogos de nucleósidos VHS; virus de la varicela-zóster Procesamiento de las glucoproteínas — VIH Ensamblaje (proteasa) Análogos de sustratos hidrófobos VIH, VHC Ensamblaje (neuraminidasa) Oseltamivir, zanamivir Virus de la gripe A y B Integridad del virión Nonoxinol-9 VIH; VHS ADN, ácido desoxirribonucleico; CCR5, receptor de quimiocinas C-C 5; VHC, virus de la hepatitis C; VHS, virus del herpes simple; VIH, virus de la inmunodeficiencia humana. *Puede que algún tratamiento todavía no se haya aprobado para su uso en el ser humano. FÁRMACOS ANtIVIRALES y CONtROL DE LAS INFECCIONES 439 © 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. ara-A), zidovudina (AZT), lamivudina (3TC), didesoxicitidina y didesoxiinosina. Los fármacos antivirales que se incorporan al genoma vírico y provocan errores en la replicación (muta- ción) y transcripción (ARNm y proteínas inactivas) debido a una modificación de las bases del nucleósido son ribavirina, 5-yododesoxiuridina (idoxuridina) y trifluorotimidina (tri- fluridina). La rápida velocidad y la gran magnitud de la incor- poración de nucleótidos durante la replicación vírica hacen que la replicación vírica del ADN sea especialmente sensible a la acción de estos fármacos. Se están desarrollando otros análogos de nucleósidos para su utilización como fármacos antivirales. Los análogos de pirofosfatos similares a los productos de descomposición de la reacción de la polimerasa, como el ácido fosfonofórmico (foscarnet, PFA) y el ácido fosfonacético, son inhibidores clásicos de las polimerasas de los herpesvirus. Compuestos como la nevirapina, la delavirdina y otros inhibi- dores de las transcriptasas distintos de los nucleósidos inversos se unen a sitios de la enzima diferentes del sitio del sustrato y funcionan como inhibidores no competitivos de la enzima. Las enzimas barredoras de desoxirribonucleótidos (p. ej., la timidina cinasa y la ribonucleósido reductasa de los herpes- virus) también constituyen el objetivo de los fármacos antivi- rales. La inhibición de estas enzimas reduce las concentracio- nes de desoxirribonucleótidos necesarias para la replicación del genoma vírico de ADN y, por tanto, la replicación vírica. La integración del ADNc del VIH en el cromosoma del hospedador catalizada por la enzima integrasa vírica es fun- damental para la replicación del virus. Actualmente se ha aprobado un inhibidor de la integrasa para el tratamiento frente al VIH. Síntesis de proteínas Aunque la síntesis de proteínas bacterianas es el objetivo de muchos compuestos antibacterianos, la síntesis de proteínas Figura 48-1 Estructura de los análogos de nucleósidos más comunes con función de fármaco antiviral. Se destacan las diferencias químicas entre el desoxinucleósido natural y los análogos farmacológicos antivirales. Las flechas indican fármacos relacionados. El valaciclovir es el l-valiléster del aciclovir. El famciclovir es el análogo diacetil 6-desoxianálogo del penciclovir. Ambos fármacos se metabolizan en el fármaco activo en el hígado o la pared intestinal. 440 MICROBIOLOGÍA MÉDICA víricas es un objetivo poco adecuado para los fármacos an- tivirales. Los virus utilizan los ribosomas y los mecanismos sintéticos de la célula hospedadora para su replicación, lo que hace imposible llevar a cabo una inhibición selectiva. El interferón a (IFN-a) y el interferón b (IFN-b) detienen el virus al favorecer la inhibición de la mayor parte de las reacciones de biosíntesis proteica celular de la célula infec- tada. La inhibición de la modificación postraducción de las proteínas, como la proteólisis de una poliproteína vírica o la transformación de las glucoproteínas (castanospermina, desoxinojirimicina), puede inhibir la replicación vírica. Ensamblaje y liberación del virión La proteasa del VIH es una molécula única y esencial para la formación de las partículas víricas y la producción de par- tículas infecciosas. Para diseñar inhibidores de la proteasa del VIH, como saquinavir, ritonavir e indinavir (navir, «no virus»), se han utilizado modelos moleculares asistidos por ordenador con el fin de diseñar inhibidores que encajen en el sitio activo de la enzima. Las estructuras enzimáticas se han definido mediante estudios de cristalografía por rayos X y biología molecular. El bocepravir y el telaprevir son dos nue- vos inhibidores de la proteasa utilizados para el tratamiento de la infección por el virus de la hepatitis C (VHC). Las proteasas de otros virus también constituyen el objetivo de otros fármacos antivirales. La neuraminidasa del virus de la gripe también se ha con- vertido en un objetivo para los fármacos antivirales. El zana- mivir y el oseltamivir actúan como inhibidores enzimáticos y, a diferencia de la amantadina y la rimantadina, pueden inhibir los virus de la gripe A y B. La amantadina y la rimantadina también inhiben la liberación del virus de la gripe A. Estimuladores de respuestas inmunitarias innatasprotectoras en el hospedador Los mejores compuestos antivirales son los producidos por las respuestas antivíricas innata e inmunitaria del hospeda- dor. La estimulación o complementación de la respuesta natural constituye un abordaje eficaz para limitar o tratar las infecciones víricas. El imiquimod, el resiquimod y los oligodesoxinucleótidos CpG pueden estimular las respues- tas innatas de las células dendríticas, los macrófagos y otras células al unirse a receptores de tipo toll para favorecer la liberación de citocinas protectoras y la activación de las res- puestas inmunitarias celulares. El interferón y los inductores de interferón, como los polinucleótidos emparejados inco- rrectamente y el ARN bicatenario (p. ej., Ampligén, poli rI:rC) facilitan el tratamiento de las enfermedades crónicas causadas por el virus de la hepatitis C y los papilomavirus. Los anticuerpos, desarrollados de forma natural o mediante vacu- nación pasiva (v. caps. 10 y 11) impiden tanto la adquisición como la diseminación del virus. Por ejemplo, la vacunación pa- siva se administra tras la exposición al virus de la rabia, el virus de la hepatitis A (VHA) y el VHB. Análogos de nucleósidos La mayoría de fármacos antivirales aprobados por la Food and Drug Administration (FDA) estadounidense (tabla 48-2) son análogos de nucleósidos que inhiben las polimerasas víricas. Las resistencias frente al fármaco suelen deberse a una mu- tación de la polimerasa. Aciclovir, valaciclovir, penciclovir y famciclovir El fármaco aciclovir (ACV) (acicloguanosina) y su derivado valilo, valaciclovir, se diferencian en algunas consideraciones farmacológicas. El ACV difiere del nucleósido guanosina debido a la presencia de una cadena lateral acíclica (hidroxi- etoximetil) en lugar de un grupo ribosa o desoxirribosa. El ACV ejerce una acción selectiva frente al VHS y el VVZ, los herpesvirus que codifican una timidina cinasa (fig. 48-2). La timidina cinasa vírica activa el fármaco por fosforilación, y las enzimas de la célula hospedadora completan la transfor- mación hasta la forma difosfato y, finalmente, hasta la forma trifosfato. Puesto que no se produce ninguna fosforilación inicial en las células no infectadas, no existe ningún fármaco activo que inhiba la síntesis de ADN celular o provoque to- xicidad. La forma trifosfato de ACV provoca la terminación de la síntesis de la cadena de ADN vírico, ya que no hay un grupo 39-hidroxilo en la molécula de ACV que permita la elongación de la cadena. La toxicidad mínima de ACV tam- bién es un resultado de un uso por parte de la polimerasa de ADN vírica que supera en 100 veces o más el uso que hacen las polimerasas de ADN celulares. La resistencia al ACV aparece como consecuencia de una mutación de la timidina Tabla 48-2 Algunos tratamientos con fármacos antivirales aprobados por la Food and Drug Administration estadounidense Virus Fármaco antiviral Virus del herpes simple y virus de la varicela-zóster Aciclovir* Valaciclovir* Penciclovir Famciclovir* yododesoxiuridina (idoxuridina)† trifluridina Citomegalovirus Ganciclovir Valganciclovir Cidofovir Fosfonoformato (foscarnet) Virus de la gripe A Amantadina Rimantadina Virus de la gripe A y B zanamivir Oseltamivir Virus de la hepatitis B Lamivudina Adefovir dipivoxil Virus de la hepatitis C Interferón a, ribavirina, boceprevir, telaprevir Papilomavirus Interferón a Virus respiratorio sincitial, virus de la fiebre de Lassa Ribavirina Picornavirus Pleconaril Virus de la inmunodeficiencia humana Inhibidores de la transcriptasa inversa de los análogos de nucleósidos Azidotimidina (zidovudina) Didesoxiinosina (didanosina) Didesoxicitidina (zalcitabina) Estavudina (d4t) Lamivudina (3tC) Inhibidores de la transcriptasa inversa de los no nucleósidos Nevirapina Delavirdina Inhibidores de la proteasa Saquinavir Ritonavir Indinavir Nelfinavir Inhibidores de la integrasa Raltegravir Antagonista del correceptor CCR5 Maraviroc Inhibidor de fusión Enfuvirtida CCR5, receptor de quimiocinas C-C 5. *También activos frente al virus de la varicela-zóster. †Sólo para uso tópico. FÁRMACOS ANtIVIRALES y CONtROL DE LAS INFECCIONES 441 © 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. cinasa que impida la activación de ACV o bien una mutación de la polimerasa de ADN que impida su unión a ACV. El ACV es eficaz frente a las infecciones por VHS como la encefalitis, el herpes diseminado y otras enfermedades graves provocadas por este grupo de virus. El hecho de que no sea tóxico para células no infectadas permite su uso y el de sus análogos como tratamiento profiláctico para impedir brotes recurrentes, especialmente en individuos inmunodeprimidos. Un episodio recurrente se puede evitar si se trata antes o poco tiempo después de que intervenga el factor desencadenante. Este fármaco inhibe la replicación del VHS, pero es incapaz de eliminar una infección latente por VHS. El fármaco valaciclovir, éster valilo de ACV, se absorbe más eficazmente tras su administración oral y se convierte rápidamente en ACV, aumentando la biodisponibilidad de este último en el tratamiento de las infecciones por VHS y los cuadros graves de VVZ. El ACV y el valaciclovir también se pueden usar para el tratamiento de la infección por VVZ, aunque se necesitan dosis más elevadas. El VVZ es menos sensible a este compuesto debido a que el ACV es fosforilado con menor eficacia por la timidina cinasa del VVZ. El penciclovir inhibe el VHS y el VVZ de la misma forma que ACV, pero se concentra y persiste en las células infectadas en mayor medida que este compuesto. También posee una cierta actividad frente al virus de Epstein-Barr y el citomegalovirus (CMV). El famciclovir es un derivado profármaco de penciclovir que se absorbe por vía oral y se transforma en penciclovir en el hígado o la mucosa intestinal. La resistencia a penciclovir y a famciclovir se desarrolla de la misma forma que la resistencia frente a ACV. Ganciclovir El ganciclovir (GCV) (dihidroxipropoximetil guanina) se distingue de ACV porque tiene un único grupo hidroximetilo en la cadena lateral acíclica (v. fig. 48-1). La consecuencia más destacada de esta adición es la aparición de una considera- ble actividad frente al CMV. El CMV no codifica la tiamina cinasa, pero una proteína cinasa codificada por el virus es capaz de fosforilar las moléculas de GCV. Una vez activado por fosforilación, el GCV inhibe todas las polimerasas de ADN de los herpesvirus. Las polimerasas de ADN víricas tienen una afinidad por el fármaco 30 veces superior que la polimerasa de ADN celular. Al igual que en el caso de ACV, se ha creado un éster valilo de GCV (valganciclovir) con el fin de mejorar el perfil farmacológico de GCV. El GCV es eficaz para el tratamiento de la retinitis por CMV y tiene una cierta eficacia para el tratamiento de la esofagitis, la colitis y la neumonía por CMV en pacientes con SIDA. Su uso se ve limitado porque el fármaco puede provo- car toxicidad medular y de otro tipo. Es interesante destacar que esta toxicidad potencial se ha utilizado como base para el desarrollo de un tratamiento antitumoral. En una aplicación, un gen de la timidina cinasa del VHS se incorporó a las células de un tumor cerebral utilizando un retrovirus como vector. El retrovirus se replicó solamente en las células tumorales en fase de proliferación y la timidina cinasa tan sólo se expresó en las células tumorales, haciéndolas sensibles a GCV. Cidofovir y adefovir El cidofovir y el adefovir son dos análogos de nucleótidos que contienen un grupo fosfato unido al análogo del azúcar. Esta adición hace innecesaria la fosforilación inicial por una enzima vírica. Los compuestos que poseen este tipo de análo- go de azúcar funcionan como sustratos de las polimerasas de ADN o las transcriptasas inversas y actúan sobre un abanico más amplio de virus sensibles. El cidofovir, un análogo de la citidina, ha recibidola aprobación para su uso en infecciones por CMV en pacientes con SIDA, pero también inhibe la replicación de los poliomavirus y papilomavirus e inhibe las polimerasas de los herpesvirus, los adenovirus y los poxvirus. El adefovir y el adefovir dipivoxil (un profármaco diéster) son análogos de la adenosina y se emplean como tratamiento de las infecciones por el VHB. Azidotimidina Desarrollado originalmente como fármaco anticancerígeno, la azidotimidina (AZT) fue el primer tratamiento útil en las infecciones por VIH. La AZT, un nucleósido análogo de la Figura 48-2 Activación del aciclovir (ACV) (aciclo- guanosina) en las células infectadas con el virus del herpes simple. El ACV se convierte en acicloguanosina monofosfato (aciclo-GMP) por efecto de la timidina cinasa específica de los herpesvirus, y luego en aci- cloguanosina trifosfato (aciclo-GTP) por efecto de las cinasas celulares. ATP, adenosina trifosfato. 442 MICROBIOLOGÍA MÉDICA timidina, inhibe la transcriptasa inversa del VIH (v. fig. 48-1). Igual que otros nucleósidos, la AZT debe someterse a una fos- forilación por enzimas de la célula hospedadora. Carece del grupo 39-hidroxilo necesario para la elongación de la cadena de ADN e impide la síntesis del ADN complementario. El efecto terapéutico selectivo de AZT procede de la sensibili- dad 100 veces menor de la polimerasa de ADN de la célula hospedadora en comparación con la transcriptasa inversa del VIH. A los individuos infectados por VIH con recuentos bajos de linfocitos T CD4 se les administra un tratamiento conti- nuo de AZT por vía oral para evitar la progresión de la en- fermedad. El tratamiento con AZT en mujeres embarazadas infectadas por VIH puede reducir la probabilidad o llegar a impedir la transmisión del virus al feto. Los efectos secun- darios de la AZT oscilan desde náuseas hasta mielotoxicidad potencialmente mortal. La elevada tasa de error de la VIH polimerasa crea nume- rosas mutaciones y estimula el desarrollo de cepas resistentes a los fármacos antivirales. Este problema se controla adminis- trando un tratamiento polifarmacológico como terapia inicial (tratamiento antirretroviral de gran actividad [TARGA]). Para el VIH es más difícil desarrollar resistencias a múltiples fármacos con varias dianas enzimáticas. Es probable que las cepas de VIH resistentes a diversos fármacos sean nota- blemente más débiles que las cepas progenitoras. Didesoxiinosina, didesoxicitidina, estavudina y lamivudina Se han aprobado otros análogos nucleósidos como fármacos anti-VIH. La didesoxiinosina (didanosina) es un análogo de nucleósidos que se convierte en didesoxiadenosina trifos- fato (v. fig. 48-1). Igual que la AZT, la didesoxiinosina, la didesoxicitidina y la estavudina (d4T) carecen de un grupo 39-hidroxilo. El azúcar modificado unido a la lamivudina (29-desoxi-39-tiacitidina, 3TC) también inhibe la trans- criptasa inversa del VIH al impedir la elongación de la ca- dena de ADN y la replicación de este virus. Estos fármacos están disponibles para el tratamiento del SIDA que no responde al tratamiento con AZT, o pueden administrarse combinados con AZT. La lamivudina también es activa frente a la polimerasa-transcriptasa inversa del VHB. La mayoría de los fármacos anti-VIH pueden producir efectos adversos tóxicos. Ribavirina El fármaco ribavirina es un análogo del nucleósido guanosina (v. fig. 48-1), aunque se diferencia de ésta en que su anillo base está incompleto y abierto. Igual que otros análogos de nucleósidos, la ribavirina debe fosforilarse para disponer de actividad. El fármaco es activo in vitro frente a una gran variedad de virus. El monofosfato de ribavirina se parece al monofosfato de guanosina e inhibe la biosíntesis de nucleósidos, la formación de la cabeza del extremo del ARNm y otros procesos im- portantes para la replicación de muchos virus. La ribavirina agota las reservas celulares de guanina inhibiendo la inosina monofosfato deshidrogenasa, una enzima importante en la ruta de síntesis de la guanosina. También impide la síntesis del extremo 59 del ARNm al interferir en la guanilación y la metilación de la base del ácido nucleico. Además, el trifos- fato de ribavirina inhibe las polimerasas de ARN y estimula la hipermutación del genoma vírico. Sus múltiples puntos de acción pueden explicar la inexistencia de mutantes resis- tentes a la ribavirina. La ribavirina se administra en forma de aerosol a los niños con bronconeumonía grave provocada por el virus respiratorio sincitial, y se puede administrar a adultos con gripe o saram- pión graves. El fármaco puede ser eficaz para tratar el virus de la gripe B, así como las fiebres hemorrágicas de Lassa, del valle del Rif, de Crimea-Congo, de Corea y de Argentina, para las que se administra por vía oral o intravenosa. Se ha apro- bado el uso de ribavirina frente a la infección por el VHC en combinación con IFN-a. El tratamiento puede acompañarse de efectos adversos graves. Otros análogos de nucleósidos Los análogos idoxuridina, trifluorotimidina (v. fig. 48-1) y fluorouracilo son análogos de la timidina. Estos fármacos 1) inhiben la biosíntesis de la timidina, un nucleótido esencial para la síntesis del ADN, o 2) sustituyen a la timidina y se incorporan al ADN vírico. Estas acciones inhiben la síntesis de virus o provocan extensas lecturas erróneas del genoma, lo que da lugar a la mutación e inactivación del virus. Estos fármacos se dirigen a células en las que se está produciendo una intensa replicación del ADN, como es el caso de las infectadas por VHS, y protegen a las células en estado es- tacionario frente al daño. La idoxuridina fue el primer fármaco anti-VHS aprobado para su uso en humanos aunque ha sido sustituida por la trifluridina y otros productos más eficaces y menos tóxicos. El fluorouracilo es un fármaco antineoplásico que destruye las células de crecimiento rápido, aunque también se ha utilizado para el tratamiento tópico de las verrugas provocadas por los papilomavirus humanos. La adenina arabinósido fue el principal fármaco anti-VHS hasta que se descubrió ACV, pero ya no se utiliza en la actualidad. El ara-A es un análogo del nucleósido adenosina en el que la molécula de azúcar arabinosa se sustituye por desoxirribosa (v. fig. 48-1). Este producto es fosforilado por las enzimas celulares, incluso en las células no infectadas. Ara-A tiene un mayor potencial de causar toxicidad que ACV y es difícil de administrar. La enzima vírica es entre 6 y 12 veces más sensible que la enzima celular. Puede aparecer resistencia como resultado de la mutación de la polimerasa de ADN vírica. Se están investigando muchos otros análogos de nucleósi- dos que tienen actividad antivírica para su aplicación clínica frente a los herpesvirus, el VHB y el VIH. inHiBidores de lA PolimerAsA no nucleósidos El foscarnet (PFA) y el ácido fosfonoacético (PAA) rela- cionado con él son compuestos sencillos que se parecen a los pirofosfatos (fig. 48-3). Estos fármacos impiden la re- plicación vírica al fijarse al punto de unión de pirofosfatos de la polimerasa de ADN para inhibir la unión con los nucleóti- dos. Las moléculas de PFA y PAA no inhiben las polimerasas celulares a concentraciones farmacológicas, pero pueden provocar problemas renales y de otro tipo debido a su capa- cidad para quelar los iones metales divalentes (p. ej., calcio) e incorporarse a los huesos. El PFA inhibe la polimerasa de ADN de los herpesvirus y la transcriptasa inversa del VIH sin necesidad de ser fosforilado por las nucleósido cinasas (p. ej., timidina cinasa). Se ha autorizado la administración de PFA para el tratamiento de la retinitis por CMV de los pacientes aquejados de SIDA. La nevirapina, la delavirdina, el efavirenz y otros inhi- bidores de la transcriptasa inversa no nucleósidos se unen FÁRMACOS ANtIVIRALES y CONtROL DE LAS INFECCIONES 443 © 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. a sitiosde la enzima distintos a los que se une el sustrato. Puesto que los mecanismos de acción de estos fármacos di- fieren de los de los análogos de nucleósidos, el mecanismo de resistencia del VIH a estos agentes también es distinto. En consecuencia, estos fármacos pueden ser muy útiles cuando se combinan con análogos de nucleósidos para el tratamiento de la infección por el VIH. inHiBidores de lA ProteAsA La estructura única de la proteasa del VIH y su función clave en la producción de una cápsula vírica funcional ha convertido a esta enzima en un buen objetivo para los fármacos antivi- rales. El saquinavir, el indinavir, el ritonavir, el nelfinavir, el amprenavir y otros agentes actúan introduciéndose en el sitio activo hidrófobo de la enzima con el fin de inhibir su acción. Como sucede con otros fármacos anti-VIH, las cepas resistentes a los fármacos aparecen como consecuencia de la mutación de la proteasa. La combinación de un inhibidor de la proteasa con AZT y un segundo análogo de nucleósi- dos (TARGA) puede reducir los valores sanguíneos de VIH hasta límites indetectables. Además, es menos probable el desarrollo de resistencias frente a un «cóctel» de fármacos anti-VIH que frente a un único compuesto. Los inhibidores de proteasas tienen un gran potencial en el tratamiento de las infecciones por el virus de la hepatitis C y otros virus. fármAcos AntigriPAles La amantadina y la rimantadina son aminas anfipáticas con eficacia clínica frente al virus de la gripe A, pero no frente al virus de la gripe B (v. fig. 48-3). Estos fármacos tienen diversos efectos sobre la replicación del virus de la gripe A. Ambos compuestos son acidotróficos y se concentran en el contenido de las vesículas citoplásmicas involucradas en la entrada del virus de la gripe. Este efecto puede inhibir el cambio conformacional de la proteína hemaglutinina media- do por ácidos que facilita la fusión de la envoltura del virus con la membrana celular. Sin embargo, la especificidad por el virus de la gripe A se debe a su capacidad para unirse e inhibir el canal de protones formado por la proteína de mem- brana M2 de este patógeno vírico. La resistencia se debe a una alteración de M2 o la proteína hemaglutinina. La amantadina y la rimantadina pueden ser útiles para aliviar una infección por el virus de la gripe A cuando se administran durante las 48 horas siguientes al contagio. Tam- bién son útiles como tratamiento profiláctico en lugar de una vacuna. Además, la amantadina constituye un tratamiento alternativo en la enfermedad de Parkinson. El principal efecto tóxico se observa en el sistema nervioso central, y algunos pacientes presentan nerviosismo, irritabilidad e insomnio. El zanamivir y el oseltamivir inhiben el virus de la gri- pe A y B debido a que son inhibidores enzimáticos de la neu- raminidasa de estos virus. La inhibición de la neuraminidasa permite que la hemaglutinina vírica se una al ácido siálico de otras glucoproteínas para formar coágulos e impedir el ensam- blaje y la liberación de los virus. Estos fármacos reducen la duración de la enfermedad cuando se administran durante las 48 horas siguientes al inicio de la infección. inmunomodulAdores Se han aprobado formas de IFN-a modificadas por inge- niería genética para su administración en el ser humano. Los interferones actúan uniéndose a los receptores de la superficie celular e iniciando una respuesta celular antivírica. Además, los interferones estimulan la respuesta inmunitaria y favorecen la eliminación inmunitaria de la infección vírica. El IFN-a es activo frente a muchas infecciones víricas, incluidas las hepatitis A, B, y C, el VHS, el papilomavirus y el rinovirus. Se ha aprobado para el tratamiento del con- diloma acuminado (verrugas genitales, una presentación del papilomavirus) y la hepatitis C (en especial con ribovirina). La unión de polietileno glicol al IFN-a (IFN-a pegilado) aumen- ta su potencia. El IFN-a pegilado se emplea con ribavirina como tratamiento de las infecciones por virus de la hepati- tis C. El interferón natural origina unos síntomas similares a los de la gripe en muchas infecciones virémicas y del aparato respiratorio, y el compuesto sintético tiene efectos similares durante el tratamiento. El interferón se explica más am- pliamente en los capítulos 10 y 45. El imiquimod, un ligando de receptores de tipo toll, es- timula respuestas inmunitarias para atajar la infección vírica. Este abordaje terapéutico puede activar respuestas protecto- ras locales frente a los papilomavirus, los cuales suelen eludir los mecanismos de control inmunitario. control de infecciones En los hospitales y las instituciones de asistencia sanitaria es esencial el control de las infecciones. La propagación de los virus respiratorios es la más difícil de evitar. La diseminación vírica se puede controlar de las siguientes formas: 1. Limitando los contactos personales con las fuentes de infección (p. ej., llevando guantes, mascarilla, gafas y aplicando cuarentenas). 2. Mejorando la higiene, las condiciones sanitarias y la desinfección. 3. Asegurándose de que todo el personal está vacunado frente a las enfermedades habituales. 4. Educando a todo el personal sobre los puntos 1, 2 y 3 y en las formas de reducir los comportamientos de riesgo. Los métodos de desinfección son distintos para cada virus y dependen de su estructura. La mayoría de los virus se Figura 48-3 Estructuras de fármacos antivirales no nucleósidos. 444 MICROBIOLOGÍA MÉDICA inactiva con etanol al 70%, lejía clorada al 15%, glutaraldehído al 2%, formaldehído al 4% o un proceso de autoclavado (como se describe en las «Normas para la prevención de la trans misión del virus de la inmunodeficiencia humana y del virus de la hepatitis B para trabajadores sanitarios y cuerpos de seguridad», editado en 1989 por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades [CDC] estadounidenses). La mayoría de los virus con envoltura no requiere un tratamiento tan riguroso ya que se inactivan con jabón y detergentes. También existen otros medios de desinfección. Para manipular sangre humana se necesitan precauciones especiales «universales»; es decir, siempre se debe suponer que la sangre puede estar contaminada por el VIH o el VHB y se debe manipular con precaución. Además de estos proce- dimientos, se deben adoptar precauciones especiales con las agujas hipodérmicas y el instrumental quirúrgico contamina- dos con sangre. Los CDC disponen de directrices específicas. El control de un brote normalmente requiere la identi- ficación del origen o el reservorio del virus, seguida de la limpieza, cuarentena, vacunación o una combinación de es- tas medidas. El primer paso para controlar un brote de gas- troenteritis o hepatitis A es la identificación de los alimentos, el agua o posiblemente el centro infantil que constituye la fuente del brote. Los programas de formación pueden favorecer el cum- plimiento de los programas de inmunización y ayudar a la gente a cambiar los estilos de vida relacionados con la trans- misión vírica. Estos programas han tenido un impacto muy significativo en la reducción de la prevalencia de las enferme- dades que se pueden prevenir por medio de la vacunación, como la viruela, la polio, el sarampión, la parotiditis y la rubéola. Se espera que los programas de formación también ayuden a favorecer cambios en los estilos de vida y hábitos que limiten la diseminación del VHB y el VIH transmitidos a través de la sangre y por vía sexual. PREGUNtAS 1. Elabore un listado de las etapas de la replicación vírica que constituyan objetivos poco adecuados para los fármacos antivirales. ¿Por qué? 2. ¿Qué virus se pueden tratar con un fármaco antiviral? Distinga los virus que se pueden tratar con un análogo de nucleósidos con actividad frente a los virus. 3. ¿A qué enzima o proteína corresponde la mutación (identifíquela) del gen que confiere resistencia a los siguientes fármacos antivirales:ACV, ara-A, fosfonoformato, amantadina, AZT? 4. Un paciente se ha contagiado con virus de la gripe A y es el tercer día que presenta síntomas. Ha oído que existe un fármaco antigripal y pide ser tratado con él. Usted le dice que el tratamiento no es adecuado. ¿A qué productos terapéuticos se refiere el paciente, y por qué no ha querido usted aplicar el tratamiento? 5. ¿Qué métodos de desinfección son suficientes para inactivar los siguientes virus: VHA, VHB, VHS, rinovirus? 6. ¿Qué precauciones deben tener en cuenta los profesionales sanitarios para protegerse de las infecciones por los siguientes virus: VHB, virus de la gripe A, VHS (panadizo) y VIH? Las respuestas a estas preguntas están disponibles en www.StudentConsult.es BIBLIOGRAFÍA Carter J, Saunders V: Virology: principles and applications, Chichester, England, 2007, Wiley. Cohen J, Powderly WG: Infectious diseases, ed 2, St Louis, 2004, Mosby. Collier L, Oxford J: Human virology, ed 3, Oxford, England, 2006, Oxford University Press. 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