Dr Richard Hunt

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VIROLOGÍA – CAPÍTULO VEINTE  

RABIA

Traducido por :
Sarah M. Castillo - Jorge, Clinica Corominas
Santiago, Rep. Dominicana

 

VIDEOCONFERENCIA
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OBJETIVOS

Conocer los diferentes tipos de rabdovirus

Aprender acerca de la estructura y replicación de estos virus de ARN de cadena negativa

Entender la patología de la rabia
 

Figura 1B – Micrografía de electrones de tinción negativa del virus de la rabia Centro Wadsworth, Departamento de Salud de  NY

Figura 2 – Replicación del virus de la rabia. El ciclo de infección y replicación de la rabia CDC

Estructura de los rabdovirus (figura 1)

Los Rabdovirus son virus de ARN de cadena negativa; esto es que tienen una única hebra de ARN que está en sentido contrario al del ARNm necesario para codificar proteínas virales. Esto significa que el ARN no puede codificar directamente la síntesis proteica y ha de ser copiado a una cadena de ARNm de sentido positivo. Como resultado, el virus debe de portar su propia ARN polimerasa dependiente de ARN.

Como lo sugiere su nombre estos virus tienen forma bacilar. Tienen un lado que termina en una forma redondeada y por ello se dice que tiene forma de bala. Cada partícula vírica es de casi 100nm de diámetro y 400 nm de largo, pero esto puede variar. Tienen una envoltura derivada de la membrana plasmática de la célula huésped. El virus sólo tiene cinco proteínas.

Proteína G (de superficie). Esta es la glicoproteína que forma una espina en la superficie saliendo de la misma como trímeros. Hay cerca de 1200 proteínas G (400 trímeros) por particular viral. Es una proteína transmembrana con una secuencia de señal N-terminal. La proteína G se fija a los receptores celulares y es el blanco de anticuerpos neutralizantes. Hay tres cadenas sacarosas unidas por enlaces N-glicosídicos. La penetración del virus al citoplasma toma lugar por una vía endocítica y no por la membrana plasmática. Esto es porque el trímero de proteína G sufre un cambio de conformación a un pH de 6.1 que lo hace más estable y probablemente permite que una región hidrofóbica de la molécula sea expuesta y se embeba en la membrana de la célula a ser infectada.

Proteína M (matriz). Esta es una proteína periférica de membrana (originalmente la M era por membrana) que parece bordear la superficie interna de la membrana viral, aunque esto sigue en controversia. Puede actuar como un puente entre la membrana o la proteína G y la nucleocápside.

Nucleocápside. Esta es el núcleo de ribonucleoproteína infeccioso. Tiene una estructura helicoidal que descansa sobre la membrana. En micrografías de electrones con tinción negativa, tal como se ve en la figura 1, la nucleocápside tiene una apariencia estriada.

Proteína N (Nucleoproteína). Esta es la principal proteína estructural y cubre el genoma de ARN. Protege al genoma de las nucleasas y mantiene su conformación de forma tal que permite la transcripción.

Proteína L (Larga) y NS (no estructural, también conocida como P (fosfo)) Juntas forman la ARN polimerasa ARN dependiente o transcriptasa. La proteína L tiene un peso molecular de240 kiloDaltons y su gen ocupa casi el 60% del genoma (figura 3).

 

Replicación (figura 2)

Fijación
Los receptores para los rabdovirus todavía no han sido identificados definitivamente pero algunos experimentos sugieren fosfolípidos, particularmente la fosfatidil serina, como el receptor de superficie celular.

Penetración
Luego de la endocitosis, ocurre la fusión, que es pH-dependiente, de la vesicular endocítica con la membrana. La nucleocápside entra al citoplasma. Todas las etapas subsiguientes toman lugar aquí sin ninguna implicación del núcleo celular.

Transcripción
Primero, la polimerasa, la cual es portada por el virus infectante, sintetiza cinco ARNm individuales, uno para cada proteína viral. Note que, el ARN debe de sintetizar antes de la síntesis de cualquier proteína viral y por tanto el virus infectante debe de suplir la enzima polimerasa. (Como es de esperar, este proceso de transcripción primaria se da en la presencia de inhibidores de la síntesis proteica). Los ARNm son chapados, metilados y poliadenilados. La secuencia de transcripción es N, NS (P), M, G y L y en cada unión de los genes la síntesis de los ARNm es atenuada (figura 3). Esto significa que se sintetiza menos de ARNm de L que de cualquiera de los otros.

Replicación
Además, la polimerasa transcribe el genoma de ARN de sentido negativo a una hebra de sentido positivo. Esto sirve como plantilla para que la transcriptasa transcriba nuevas moléculas de ARN de sentido negativo. Esta fase replicativa requiere de síntesis proteica implicando la misma polimerasa. En la fase replicativa, esta enzima debe ignorar señales que definen la especia original de ARNm y sintetiza una única molécula de ARN. El cambio de transcripción de ARNm a replicación de los ARN genómicos parece estar controlado por el nivel de proteína N.

Ensamblaje
El ARNm de la proteína G se traduce en conjunto con el retículo endoplásmico y es transportado mediante el cuerpo de Golgi a la superficie celular. Aquí, forma parches con la proteína M. El ARN de sentido negativo y de longitud genómica se asocia con proteínas N, L y NS (P) formando las nucleocápsides. Estas, a su vez, se asocian con la proteína M en la superficie interna de la membrana plasmática o quizás en el citoplasma. La interacción entre la nucleocápside y la proteína M causa en la primera un cambio de conformación para que parezca más condensada. La nucleocápside entonces yema a través de la membrana.

Patogénesis

Virus de la Estomatitis Vesicular (VEV)

El VEV infecta al ganado vacuno en el Caribe y ocasionalmente en los EU. También se encuentra en caballos y cerdos pero muy raramente se ve en humanos.

Rabia

Transmisión

Los animales rabiosos se vuelven agresivos y albergan el virus en la saliva y con frecuencia la transmisión es a través de mordeduras. En raras ocasiones, la rabia ha sido transmitida mediante transplantes de córnea y otros transplantes de tejidos, o mediante contacto con saliva infectada con membranas mucosas o con una herida abierta. EL CDC establece: “La inhalación del virus de la rabia en aerosoles es también una ruta de exposición potencial, pero si no son empleados de laboratorios, es improbable que la mayoría de las personas encuentren aerosol del virus de la rabia”. Se ha sugerido que las personas en cuevas infectadas de murciélagos pueden estar expuestas a partículas del virus en aerosol. La mayoría de los murciélagos no están infectados.

Patología

El virus se fija a células nerviosas o musculares en el sitio de inoculación mediante receptores nicotínicos de acetilcolina. Aquí el virus puede permanecer por un periodo de tiempo prolongado (casi varios meses). El virus puede replicarse en las células musculares en el sitio de la mordedura sin ningún síntoma obvio. Esta es la fase de incubación.

El virus luego se mueve a lo largo de los axones nerviosos al sistema nervioso central usando el transporte retrógrado. El virus llega a los ganglios de la raíz dorsal y a la medula espinal. Desde aquí, se da la diseminación al cerebro. Una variedad de células en el cerebro pueden ser infectadas incluyendo el cerebelo, las células de Purkinje y también células del hipocampo y los núcleos pontinos. Esta es la fase de pródromo. La infección cerebral conlleva encefalitis y degeneración neuronal aunque en cualquier otro sitio el virus parece no causar efectos citopáticos. La implicación del cerebro conlleva al coma y a la muerte. Este es la fase neurológica y durante este periodo, el virus puede diseminarse del sistema nervioso central, mediante neuronas, a la piel, ojos y otros tejidos (glándulas suprarrenales, riñones, células pancreáticas acinares) y las glándulas salivares (figura 4).

Hay varios factores que determinan el tiempo de instauración de la rabia sintomática pero los más importantes son el número de partículas víricas en la infección y qué tan cerca está la mordedura del cerebro. El estatus inmunológico del paciente también es importante. Debe de notarse que la respuesta inmunológica al virus adquirido de forma natural es lenta y una buena respuesta neutralizante no se ve hasta que el virus ha alcanzado el cerebro y entonces ya es muy tarde para que el paciente sobreviva. La inmunidad mediada por células juega un papel mínimo en la infección de la rabia. La rabia es casi siempre fatal y sólo se han documentado tres sobrevivientes de rabia sintomática. No obstante, una buena respuesta inmune que elimine la infección, puede lograrse usando una vacuna aún después de la infección gracias al largo periodo de incubación.

Epidemiología

La rabia usualmente se transmite por mordeduras de animales. A nivel mundial la mayoría de los casos surgen de mordidas de perros. La rabia canina es prevalerte en América Latina, Asia y África.

En años recientes (1990 - 2004), la mayoría de los casos en los EU (35 de 47) han sido asociados a rabia en murciélagos; de los casos restantes, dos fueron adquiridos en los EU (uno por una variedad de perro/coyote y otro por una variedad de mapache) y 10 fueron adquiridos fuera de los EU (todos por alguna variedad de perro/coyote).

Muchos animales en los EU están infectados con el virus de la rabia, incluyendo los mapaches (especialmente en los estados de la costa oriental), mofetas, coyotes y zorros. Los roedores pequeños rara vez son infectados, pero ha habido casos reportados, especialmente en marmotas. Los perros, gatos y el ganado son vectores potenciales – en los EU la inmunización de mascotas ha disminuido el riesgo de adquisición de rabia en los animales domésticos. Los murciélagos también son portadores de la rabia, aunque la mayoría de los murciélagos no está infectada. Los murciélagos tienen dientes afilados, muy pequeños, y las personas mordidas quizás no detecten la mordedura, o no se molesten en hacer nada sobre el asunto. Con casi cualquier otra mordida de cualquier animal rabioso, la víctima normalmente busca tratamiento porque la mordedura es más seria y el animal parecía tener un comportamiento sospechoso; el nivel del alerta es menor para murciélagos con comportamiento dudoso. La inmunización de mascotas y la pronta respuesta a mordedura pueden explicar porqué la rabia de transmisión por murciélagos ha sido el modo predominante de transmisión e los años más recientes.

En muchos casos de rabia asociada a murciélagos, no hay record de mordida. En algunos casos, la víctima o sus familiares pueden percatarse de que estuvieron en contacto con algún murciélago o de que alguno estuviese cercano y con comportamiento extraño (i.e. un murciélago que es activo durante el día, que se puede abordar fácilmente, que no puede volar, en la habitación de alguna casa o en el patio). Sin embargo, si la víctima no es capaz de responder algunas preguntas es difícil obtener ninguna historia de contacto con murciélago ya que quizás no creyeron que el incidente era digno de mención a nadie.

La transmisión de humano a humano se ha visto en algunos casos de transplante de córnea (cuando no se percataron de que la encefalitis fue producto de la rabia). Esto ha conllevado a criterios más estrictos de rastreo de encefalitis en donantes potenciales así aquellos que quizás hayan tenido rabia (o enfermedad de Creutzfeld-Jakob) no son aceptados. Recientemente (2004) un donante de órganos quien murió de una hemorragia cerebral también había tenido rabia y le fue transmitida a 4 receptores. Aparte de los casos de transplante, no ha sido documentado ninguna vez ningún caso de diseminación de humano a humano. 

En muchos países occidentales en donde la rabia es endémica, la vacunación de animales ha reducido la tasa de enfermedad en humanos y en los Estados Unidos se da aproximadamente un caso de rabia por año. En países como el Reino Unido, en donde no se ve la rabia en la población animal silvestre, no se utiliza la vacunación. En otros países, la rabia es un problema mayor. Por ejemplo, en la India se reportan 25,000 casos de rabia en humanos por año, principalmente por mordidas de perros. En América del Sur, la transmisión de la rabia por los murciélagos vampiros es un gran problema para la industria del ganado (tabla 2).
 

FUENTES EN LA RED

Comportamiento del mapache con rabia
Departamento de Salud y Servicios Humanos de Carolina del Norte
Requiere RealAudio
El sonido de una vaca con rabia
Departamento de Salud y Servicios Humanos de Carolina del Norte

Requiere RealAudio

Página de Rabia del CDC

Figura  4 – Patogénesis de la Rabia

  CDC

    © Richard Hunt
1. Un mapache es mordido por un animal rabioso
2. El virus entra por la herida mediante la saliva                    3. El virus se disemina por los nervios a la medula espinal y al cerebro
4. Periodo de incubación de 3-12 semanas sin ningún síntoma
5. En el cerebro el virus se replica y se disemina a otros tejidos incluyendo las glándulas salivares. Ocurren signos de la enfermedad
6. El animal muere en una semana

FUENTES EN LA RED

Murciélagos y Rabia (CDC)
Rabia: Preguntas y Respuestas (CDC)

Síntomas

REPORTE DE CASO
Recuperación de un paciente de rabia clínica --- Wisconsin, 2004

Investigación de las Infecciones de Rabia en Donantes de Órganos y Receptores de Transplantes

  Casos reportados de rabia en mofetas en los Estados Unidos, 1999

Casos reportados de rabia en coyotes en los Estados Unidos, 1999

Distribución de los principales reservorios terrestres de rabia en los Estados Unidos

Casos reportados de rabia en el ganado en los Estados Unidos, 1999

  Casos de rabia en animales en los Estados Unidos, 1955-1999

 Figura  5  (Todas las imagines del CDC)

Diagnóstico

Hay síntomas manifiestos que claramente definen la rabia sintomática en personas que sufrieron de mordeduras de animales pero, ya para esa etapa, la intervención terapéutica es inútil. Luego de una mordida, hay análisis de laboratorio que pueden determinar si un animal tenía rabia. La presencia del virus de la rabia en un animal o en una persona infectada se determina mediante múltiples exámenes:

• Serología (anticuerpos neutralizantes en suero o en líquido cefalorraquídeo en una persona no vacunada hacen el diagnóstico pero generalmente sólo son detectable en fases tardías de la enfermedad).

• Determinación antigénica por inmunofluorescencia usando biopsia de piel, cerebro o especimenes de córnea (figura 8). Una biopsia de espesor completo de la piel de la nuca (en las biopsias de la piel de la nuca el observador mira los nervios en la base de los folículos pilosos) o biopsias cerebrales pueden ser examinadas para el antígeno de la rabia usando un test directo de fluorescencia de anticuerpos.

• La saliva debe de examinarse para el ARN del virus de la rabia mediante RT-PCR (reacción en cadena de polimerasa de la transcripción inversa) o mediante aislamiento del virus.

• La presencia de los cuerpos de Negri es muy característica histológicamente. Estos son inclusiones eosinofílicas intracitoplasmáticas formadas por agregados de nucleocápside en las neuronas de cerca de 50 a 80% de los humanos infectados (tabla 3 y figura 7). Son típicos de la rabia, pero el resultado debe de ser interpretado por alguien con experiencia con casos de rabia y puede que hallan falsos positivos – así que cualquier resultado debe de ser confirmado con otros métodos.

• Otros tests incluyen el crecimiento del virus en el cerebro de ratas o cultivos, luego de lo cual se hacen exámenes de antígenos para determinar la presencia del virus. También pueden detectarse anticuerpos anti-rabia PERO sólo en fases muy tardías de la enfermedad. La reacción en cadena de polimerasa (PCR) también puede usarse para detector el virus (figura 6).
   

Tabla 3
Evidencia histopatológica de encéfalo mielitis por rabia (inflamación) en tejido cerebral y meninges
Infiltración mononuclear	Bandas perivasculares de linfocitos o células polimorfonucleares o inflamación alrededor de un vaso sanguíneo  CDC
Centros linfocíticos	Nódulos de Babes consistentes en células gliales Imagen: CDC
Cuerpos de Negri  (vea más abajo)

Cuerpo de Negri en célula cerebral © Archivo de Imágenes Biomédicas de Bristol. Usado con autorización

  Virus de la Rabia yemando de una inclusión (cuerpo de Negri) al retículo endoplásmico en una célula nerviosa.
A. Cuerpo de Negri.  
B. Note las abundantes ribonucleoproteínas en la inclusión.
C. Virus de la rabia yemando.  CDC

PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO DE UNA PERSONA QUE QUIZÁS HAYA SIDO EXPUESTA

La herida debe de ser lavada inmediata y exhaustivamente con jabón antiséptico y agua, luego tratada con alcohol etílico al 40-70% o un antiséptico como cloruro de benzilamonio. Las autoridades estatales de Salud deben de ser prontamente notificadas. El riesgo de exposición a rabia y la determinación de administración de tratamiento profiláctico se hace en conjunto con una consulta con el Departamento de Salud Estatal. Si el animal es asequible, el cerebro debe de examinarse en busca del antígeno de la rabia con anticuerpo fluorescente. (En algunos casos, si la mordida fue de un perro o gato domesticado, el animal puede mantenerse para observación cercana).

Profilaxis Post-exposición

Vacuna de la Rabia. Esta es una vacuna inactivada y es fuertemente inmunogénica. Es cultivada en células humanas diploides o en neumocitos del mono rhesus y es más potente y tiene menos efectos colaterales que la vacuna que fue utilizada a principios de los 1980’s. También está disponible una vacuna cultivada en células purificadas de embrión de pollo. La vacuna se administra en una serie de inyecciones en un periodo de 4 semanas. También se administra inmunoglobulina humana de la rabia (HRIG, por sus siglas en inglés):

Inmunoglobulina humana de la rabia (HRIG). HRIG es un preparado de plasma de donantes hiperinmunes. Caso la mitad de la dosis recomendada es infiltrada en al área de la herida, si es posible. El resto se administra como una inyección intramuscular. Una jeringa diferente y un sitio diferente se usan tanto para la HRIG como para la vacuna para que la HRIG no neutralice la vacuna.

Hasta ahora nunca ha habido un caso de alguna persona que, recibiendo la dosis profiláctica apropiada post-exposición, haya desarrollado rabia. (Cerca de 40,000 personas por año son tratadas en los EU).

Profilaxis post exposición

Las personas en riesgo de infección por rabia pueden ser vacunadas como medida preventiva. Entre tales individuos se incluyen

• Trabajadores en laboratorio de rabia
• Ciertas personas en áreas de rabia zoonótica que están en riesgo de exposición a animales rabiosos: veterinarios y su personal, trabajadores de control de vida silvestre, exploradores de cuevas (sobretodo aquellos en cuevas con colonias de murciélagos); viajeros que permanecerá por más de un mes en áreas de rabia enzoótica. 

Las personas en alto riesgo de exposición a animales rabiosos deben de hacerse análisis serológicos regulares y aplicarse refuerzos de la vacuna cuando sea necesario.

Aún si una persona vacunada es expuesta a la rabia, necesita de profilaxis post-exposición, pero la cantidad de vacunas es menor y no se utiliza HRIG.

Tratamiento

Si los síntomas son restringidos al área de la mordida, puede intentarse una terapia antiviral agresiva (vacuna, HRIG, ribavirina, interferón, anticuerpos monoclonales, etc.). No hay todavía un tratamiento antiviral específico una vez se desarrollan los síntomas del SNC. Se administra cuidados intensivos de mantenimiento. Cinco de los seis sobrevivientes conocidos de rabia recibieron profilaxis antes de desarrollar síntomas clínicos. Ha habido solo un caso documentado de un sobreviviente no vacunado de la rabia. (Willoughby RE Jr,  et al. Survival after treatment of rabies with induction of coma. N Engl J Med. 2005 352:2508-14.  Jackson AC. Recovery from rabies. N Engl J Med. 2005 16;352:2549-50).

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