Dr N. Narayan
ROTAVIRUS Y OTROS AGENTES VIRALES DE GASTROENTERITIS
VIROLOGÍA – CAPÍTULO DIECISIETETraducido por :
Sarah M. Castillo - Jorge, Clinica Corominas
Santiago, Rep. Dominicana
VIDEOCONFERENCIA
EN INGLÉS
Figura 1. Rotavirus (Una particular de doble cápside (izquierda), y una
cápside interna única (derecha))
©
Dra. Linda Stannard, Universidad
de Cape Town, SudáfricaROTAVIRUS
Clasificación
Familia Reoviridae, la cual incluye a los géneros Rotavirus, Reovirus y al virus de la Fiebre por Garrapatas de Colorado.
Los Rotavirus fueron primero identificados por microscopía electrónica en 1973 a partir de biopsias duodenales de niños con diarrea.
Se conocen rotavirus de animales y humanos.
Estructura
Los rotavirus son no envueltos, icosaédricos, con doble cápside (figura 1). Su apariencia en la microscopía de electrones muestra una rueda de 60-80nm diámetro de la que se emiten rayos (en Latín, rota = rueda) (figura 2).
El genoma de los rotavirus contiene ARN de doble cadena (ds) en 11 segmentos que pueden ser separados por electroforesis en gel de poliacrilamida (PAGE, por sus siglas en inglés).
Estructuras proteicas mayores
Proteínas estructurales externas - VP7 y VP4. VP4 es la hemoaglutinina viral y forma rayos en la superficie.
Proteínas estructurales internas (del core) - VP 1, 2, 3, y 6. VP6 es un importante determinante antigénico
Grupos
Existen seis grupos diferentes (del A al F) basándose en la antigenicidad (cada grupo comparte antígenos comunes) y la motilidad electroforética de los segmentos de ARN. Los grupos D, E y F no han sido encontrados en humanos. Sólo los rotavirus del grupo A causan enfermedades en humanos en los Estados Unidos, principalmente en los jóvenes (menores de dos años de edad – gastroenteritis infantil). No obstante, los rotavirus del grupo A también pueden causar diarrea moderada en niños mayores y en adultos. El Grupo B ha sido encontrado agente causal de enfermedades en humanos en China en donde probablemente haya brotes anuales de diarrea severa en adultos y niños. Más característicamente, los rotavirus del grupo B causan diarrea en el ganado porcino.
Serotipos
Hay por lo menos 15 serotipos diferentes de rotavirus. Seis de estos están basados en anticuerpos a la VP7 (del tipo P) mientras que nueve serotipos, según VP4 (del tipo G), son conocidos.
Los virus del grupo A son más comunes, con subgrupos que son definidos por diferencias antigénicas en VP6 y con 4 serotipos diferentes que afectan a los humanos.
FUENTES EN LA RED
Estructura de los rotavirus
(Dra. Linda Stannard)
Hoja de Datos sobre
Gastroenteritis
CDC
Diarrea por Rotavirus en
el Ámbito de Cuidado pediátrico
CDC
Rotavirus
CDC archive pdf
Figura 2. Micrografía de transmisión de electrones de
partículas intactas de rotavirus, con doble cubierta. Halo distintivo de
capsómeros irradiantes. CDC/Dr. Erskine Palmer
Patogénesis
Las células huésped afectadas son enterocitos maduros que cubren las terminaciones medias y distales de las vellosidades intestinales. En animales de laboratorio, también se infectan los hepatocitos. Se dice que la partícula infecciosa es una “partícula sub-viral intermediaria” (ISVP, por sus siglas en inglés).
La proteína de fijación viral es probablemente expuesta luego de que la digestión por proteasas en el tracto gastrointestinal haya removido parte o toda la cápside externa (VP4). El virus se replica en el citoplasma de la célula huésped. Los viriones entran a la célula huésped mediante endocitosis y el ARNm viral es trascrito usando la ARN polimerasa viral que vino con el virión para así formar las unidades estructurales proteicas de la cápside. Los segmentos de ARNm se ensamblan en una cápside inmadura y luego se replican para formar un genoma de ARN de cadena doble. Se descaman grandes cantidades de partículas virales en evacuaciones diarreicas.
La histopatología de los intestinos infectados muestra atrofia de las vellosidades y pérdida de su borde, debida a la eliminación de los enterocitos maduros y a la infiltración mononuclear de la lámina propia. Subsiguientemente hay una repoblación de las puntas de las vellosidades con células secretorias inmaduras [hiperplasia de las criptas].
La disfunción celular y la muerte resultan en una secreción neta de fluido intestinal, es por esto que se ve diarrea acuosa. La activación de sistema nervioso entérico también puede jugar un papel.
La repoblación con células secretorias inmaduras puede contribuir a la intolerancia a la lactosa secundaria que se da algunas veces.Propiedades
El rotavirus es estable en el medio ambiente y es relativamente resistente a agentes usados en el lavado de manos. Es susceptible a desinfección con etanol al 95%, ‘Lysol’, formalina y en ambientes con un pH<2.
Figura 3. Distribución global estimada de las 800,000 muertes anuales
causadas por la diarrea por rotavirus. CDC
Figura 4. Tiempo promedio del pico de actividad de los rotavirus en los
48 estados contiguos, Estados Unidos, Julio 1991 a Junio 1997 CDC
Figura 5. Mes de actividad pico del rotavirus — Estados Unidos, Julio
1996–Junio 1997
Figura 6. Tiempo pico promedio de actividad del rotavirus en los 48 estados contiguos, Estados Unidos, Julio 1991 a Junio 1992. Este gráfico fue derivado usando el valor de la mediana para el tiempo pico de actividad para cada laboratorio. CDC
Filme de alta resolución de la imagen de arriba archivo avi
Mes pico para los reportes de las infecciones de rotavirus en los EU,
1991-97
archivo avi
Reportes semanales de rotavirus en los EU. Variaciones estacionales. CDC
Epidemiología
Distribución - Globalmente, causando 600,000-850,000 muertes por año (figura 3).
Los estudios de seroprevalencia muestran que el anticuerpo está presente en la mayoría de los niños ya para la edad de tres años.
En los E. U., se ven 20 - 40 muertes por año con 50,000 hospitalizaciones por año
Deshidratación=1-2.5%
Variabilidad por estaciones
En los E. U. A., las infecciones por rotavirus ocurren en los meses de invierno (Noviembre a May). La enfermedad se disemina en toda Note América de los climas más cálidos, empezando desde México y el Sur Oeste de los EU y progresando gradualmente en dirección N/NE para alcanzar la Costa Este y Canadá durante la primavera (figuras 4 - 6). Como es de esperar, las infecciones por rotavirus se ven todo el año en el trópico.
Periodo de incubación – se cree que es de <4 días
Periodo contagioso – antes de la instauración de la diarrea hasta unos días luego de su término
Edad – los rotavirus infectan niños de edades jóvenes. Los niños mayores (4 meses - 2 años) tienden a ser más sintomáticos con la diarrea. Los niños pequeños pueden estar algo protegidos por la transferencia transplacentaria de anticuerpos.
Las infecciones asintomáticas son comunes, especialmente en los adultos. Muchos casos y brotes son nosocomiales
Las infecciones por el Grupo A son las más comunes.
El Grupo B ha sido asociado con brotes en adultos en la China.
El Grupo C es responsable de casos esporádicos de diarrea en niños alrededor del mundo.
El contagio es mayormente de persona a persona vía la ruta oro-fecal y a través de fomitas. También es posible el contagio mediante agua y alimentos. Se especula sobre el contagio vía la ruta respiratoria.
Un alto número de partículas víricas son descamadas en las evacuaciones diarreicas (1010/gm). La dosis infecciosa es solo 10-100 pfu.Características clínicas
Fiebre- puede ser de altos grados (>102° F (38.8o C) en 30% de los pacientes)
Vómitos, nausea preceden a la diarrea.
La diarrea es generalmente acuosa (sin sangre ni leucocitos), y dura de 3-9 días, pero puede persistir por más tiempo en individuos mal nutridos y con un sistema inmune deficiente. En los neonatos pueden verse casos de enterocolitis necrotizante y gastroenteritis hemorrágica.
La deshidratación es el principal factor contribuyente a la mortalidad.
También pueden verse casos de mal absorción secundaria de lactosa y grasas, y diarrea crónica.
Diagnóstico
Diagnóstico rápido – detección de antígenos en heces mediante ELISA (usando un anticuerpo monoclonal) y LA. Hay varios estuches comerciales disponibles. Estos detectan solo rotavirus del grupo A.
Microscopía de electrones – también detectan virus de grupos no A
Los rotavirus del Grupo A puede ser cultivados en células renales de monos.
Los estudios epidemiológicos usan patrones de migración de ARN viral mediante electroforesis de gel (electroferotipificación). Varias cepas genéticamente diferentes pueden circular en una comunidad dada.
Tratamiento
Conservador – rehidratación (oral / intravenosa)
No se conocen agentes antivirales efectivos
Prevención de diseminación
Lavado de manos con buena técnica
Desinfección de las superficies, lavabos, juguetes
Clorinación adecuada del agua
Vacunación
La vacuna tetravalente de virus vivo reordenado de rhesus y humano (Rotashield) fue primero aprobada para su uso en infantes en Agosto de 1998. Contiene los tipos G 1, 2, 4 humanos y los tipos G 3 de simio.
Los estudios de vigilancia que se dieron luego de su aprobación indican una posible relación entre la ocurrencia de intususcepción 3-20 días luego de la vacunación especialmente de la primera dosis (15 casos/1.5 millones de dosis fueron reportados).
El uso de la vacuna fue suspendido y eventualmente fue removida del Mercado en Octubre de1999, cuando los estudios confirmaron el enlace entre la vacunación y la intususcepción.
Otros candidatos de vacuna todavía están siendo estudiados.
FUENTES EN LA RED
PEQUEÑOS AGENTES VIRALES DE ARN QUE CAUSAN GASTROENTERITIS
Este grupo de virus de ARN se subdividen morfológicamente en 2 subgrupos:
Estructurados – virus pequeños de estructura redonda (SRSV, por sus siglas en inglés), Calicivirus, Astrovirus
Otros virus pequeños que relativamente no tienen estructura o que no tienen característica particular - W (Wollan) y Ditchling.
Figura 7. Virus de Norwalk de un espécimen coprológico de un individuo con
gastroenteritis.F.P. Williams, U.S. Environmental Protection Agency
Figura 8. Morfología típica de un virus similar al Norwalk visto con
microscopía de transmisión de electrones. Los viriones individuales tienen
un diámetro de solo 27nm.
Centro Wadsworth del Departamento de
Salud Estatal de Nueva York.
VIRUS DE NORWALK Y AGENTES VIRALES SIMILARES AL NORWALK
SRSV- Virus de Norwalk y agentes similares al Norwalk
Virus de ARN, no envueltos, de cadena sencilla. 27-35 nm de tamaño (figuras 7 y 8)
Contienen una única proteína de cápside.
El virus de Norwalk
fue primero detectado en evacuaciones de pacientes con gastroenteritis en Norwalk, Ohio en 1972.27 - 32nm de tamaño con una superficie tosca y desigual.
Los virus similares al Norwalk son parecidos en tamaño y son denominados de acuerdo al lugar en donde primero fueron aislados en relación a los brotes diarreicos. Los diversos serotipos son-
Hawaii
Snow Mountain (Colorado)
MC (Maryland)
Taunton (Inglaterra)
Otofuke (Japón)
Sapporo (Japón)
FUENTES EN LA RED
Características clínicas
Se afectan tanto adultos como niños
Periodo de incubación relativamente corto: <24 horas
La enfermedad es corta (<3 días)
Náusea, emésis, retortijones abdominales y diarrea acuosa acompañada de cefalea, fiebre y malestar general
Los brotes generalmente ocurren en instituciones, barcos cruceros, etc. mediante alimentos o agua contaminados
Se diseminan por ruta feco-oral, y quizás también mediante vómitos
Diagnóstico
Inmunomicroscopía de electrones
Serología para fines epidemiológicos
Figura 9. Calicivirus bovino
© 1994
División de Ciencias Veterinarias –
Dr. Stewart McNulty en Ciencias Veterinarias, Universidad de Queen, Belfast.CALICIVIRUS
Descrito en 1976
Los calcivirus son virus de ARN no envueltos y de cadena sencilla, 30-45nm en tamaño (figura 9). Presentan una morfología redondeada con una simetría icosaédrica y contienen un cápside de una sola proteína. La superficie viral tiene 32 depresiones en forma de copa (‘calici’= cáliz) descrita con una apariencia de ‘Estrella de David’. En otras características es similar a los agentes virales del grupo Norwalk y pertenecen a la familia caliciviridae
Los 5 tipos antigénicos en los humanos son los UK del 1 al 4, y el tipo Japón/Sapporo
Epidemiología
Distribución a nivel mundial
Los brotes pueden implicar bebes y niños en edades escolares
La excreción viral en las evacuaciones puede continuar aún cuando los síntomas han cesado
La transmisión es fecal-oral, mediante la contaminación de alimentos y de persona a persona (aún de personas asintomáticas)
Han sido descritos brotes relacionados con el consume de alimentos contaminados tales como ostras. Se cree que los frutos del mar o el agua o el hielo pueden contaminarse con materia fecal de aguas residuales o de personas que despachan/manipulan los alimentos.
La mayoría de las personas ha sufrido de alguna infección de estas para la edad de 4 años (según estudios de seroprevalencia).
Manifestaciones clínicas
Periodo de incubación - 12hrs. a 4 días
La mayoría de las infecciones son asintomáticas
Diarrea moderada, vómitos, anorexia y fiebre
1/3 tienen síntomas respiratorios (símiles a un resfriado) (esp. Cepas UK3 y UK4)
Diagnóstico
Microscopía de electrones – no es ampliamente detectable, requiere altos niveles de excreción viral para su detección
Inmunomicroscopía de electrones, ELISA
Figura 10. Astrovirus
© 1994
División de Ciencias Veterinarias –
Dr. Stewart McNulty en Ciencias Veterinarias, Universidad de Queen, Belfast.
Figura 11. Astrovirus
© 1994
División de Ciencias Veterinarias –
Dr. Stewart McNulty en Ciencias Veterinarias, Universidad de Queen, Belfast.
Figura 12. Astrovirus humano
Agencia de Protección Ambiental de los EU
ASTROVIRUS
Descrito en relación a un brote de gastroenteritis en 1975.
Son virus pequeños de ARN de cadena sencilla, no envueltos, con un tamaño aproximado de 27 - 32nm. Son redondeados con una superficie lisa (a diferencia de la superficie endentada de los calicivirus) (figura 10 - 12)
En la microscopía de electrones tienen una apariencia de una estrella de 5 ó 6 puntas; contienen tres proteínas estructurales.
Los astrovirus son inmunológicamente diferentes de los virus de Norwalk y los Calicivirus – pertenecen a la familia Astroviridae
Se conoce 7 serotipos humanos
Características clínicas
Diarrea, cefalea, náusea, fiebre de bajo grado, emésis (menos común)
Epidemiología
Distribución a nivel mundial, principalmente en niños <7 años de edad.
La transmisión es de persona a persona vía la ruta feco-oral
Los brotes epidémicos se deben a contaminación fecal del agua o de la comida del mar
Diagnóstico
La microscopía de electrones e inmunomicroscopía de electrones son especialmente útiles puesto que el virus es usualmente descamado en grandes cantidades en las evacuaciones. La Inmunofluorescencia detecta todos los serotipos.
FUENTES EN LA RED
GASTROENTERITIS DEBIDA A ADENOVIRUS
Los serotipos de adenovirus implicados en gastroenteritis son 40, 41, 31, 3, 7. Estos pueden causar enfermedad diarreica en infantes y niños <4 años de edad. El virus se disemina por la ruta feco-oral y no se descama en la nasofaringe.
Periodo de incubación es de 8-10 días
La diarrea dura 5-12 días, con el serotipo 40 generalmente se ven diarreas prolongadas.
Diagnóstico – aglutinación de látex, ELISA, Microscopía de electrones
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