Dr N. Narayan

BACTERIOLOGÍA INMUNOLOGÍA MICOLOGÍA PARASITOLOGÍA VIROLOGÍA

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VIROLOGÍA – CAPÍTULO DIECISIETE

ROTAVIRUS Y OTROS AGENTES VIRALES DE GASTROENTERITIS

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

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rotaboth.gif (67417 bytes) Figura 1. Rotavirus (Una particular de doble cápside (izquierda), y una cápside interna única (derecha)) © Dra. Linda Stannard, Universidad de Cape Town, Sudáfrica  

ROTAVIRUS

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

rota-cdc.jpg (55803 bytes)  

rota-cdc2.jpg (51707 bytes) 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. 
rota-world.jpg (24718 bytes) Figura 3. Distribución global estimada de las 800,000 muertes anuales causadas por la diarrea por rotavirus.  CDC

rota-usa.jpg (27941 bytes)  Figura 4. Tiempo promedio del pico de actividad de los rotavirus en los 48 estados contiguos, Estados Unidos, Julio 1991 a Junio 1997  CDC

rota-usa2.jpg (20968 bytes) 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

Vacuna del Rotavirus (RotaShield®) e Intususcepción
CDC

 

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.

 

norwalk.jpg (12088 bytes) Figura 7. Virus de Norwalk de un espécimen coprológico de un individuo con gastroenteritis.
F.P. Williams, U.S. Environmental Protection Agency

 norwalk2.gif (84873 bytes) 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

Hoja de Datos del Virus de Norwalk
CDC

 

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

 

calci-bovine.gif (51846 bytes) 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

 

astro1.jpg (60757 bytes) Figura 10. Astrovirus © 1994 División de Ciencias Veterinarias – Dr. Stewart McNulty en Ciencias Veterinarias, Universidad de Queen, Belfast.

astro2.jpg (38028 bytes)  Figura 11. Astrovirus © 1994 División de Ciencias Veterinarias – Dr. Stewart McNulty en Ciencias Veterinarias, Universidad de Queen, Belfast.

astro3.jpg (10963 bytes) 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

Importancia en la Salud Pública y el Manejo de los brotes de los agentes virales de la Gastroenteritis 
CDC

 

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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