El virus de la rubéola ( RuV ) es el agente patógeno de la enfermedad rubéola , transmitida únicamente entre humanos por vía respiratoria, y es la principal causa del síndrome de rubéola congénita cuando la infección se produce durante las primeras semanas de embarazo .
El virus de la rubéola, de nombre científico Rubivirus rubellae , es un miembro del género Rubivirus y pertenece a la familia Matonaviridae , cuyos miembros comúnmente tienen un genoma de ARN monocatenario de polaridad positiva que está encerrado por una cápside icosaédrica .
En 1999, [actualizar]la base molecular de la causa del síndrome de rubéola congénita no estaba del todo clara, pero los estudios in vitro con líneas celulares demostraron que el virus de la rubéola tiene un efecto apoptótico sobre ciertos tipos de células. Hay pruebas de un mecanismo dependiente del p53 . [2]
El virus de la rubéola ( Rubivirus rubellae ) está asignado al género Rubivirus . [1]
Hasta 2018, los rubivirus se clasificaban como parte de la familia Togaviridae , pero desde entonces se han cambiado para ser el único género de la familia Matonaviridae . Esta familia lleva el nombre de George de Maton, quien en 1814 distinguió por primera vez la rubéola del sarampión y la escarlatina . [3] El cambio fue realizado por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV), el organismo rector central para la clasificación viral . Matonaviridae sigue siendo parte del reino en el que ya estaba como Togaviridae , Riboviria , debido a su genoma de ARN y a su ARN polimerasa dependiente de ARN . [3]
En 2020, el virus Ruhugu y el virus Rustrela se unieron al virus de la rubéola como segundo y tercero de los tres únicos miembros del género Rubivirus . [4] No se sabe que ninguno de ellos infecte a las personas. [5]
Mientras que los viriones del alfavirus son esféricos y contienen una nucleocápside icosaédrica , los viriones del RuV son pleiomórficos y no contienen nucleocápsides icosaédricas. [3]
El ICTV analizó la secuencia del virus RuV y comparó su filogenia con la de los togavirus. Llegaron a la siguiente conclusión:
El análisis filogenético de la ARN polimerasa dependiente de ARN de los alfavirus, el virus de la rubéola y otros virus de ARN de sentido positivo muestra que los dos géneros dentro de Togaviridae no son monofiléticos. En particular, el virus de la rubéola se agrupa más estrechamente con los miembros de las familias Benyviridae , Hepeviridae y Alphatetraviridae , junto con varios virus no clasificados, que con los miembros de la familia Togaviridae pertenecientes al género Alphavirus . [3]
Las partículas virales esféricas ( viriones ) de Matonaviridae tienen un diámetro de 50 a 70 nm y están cubiertas por una membrana lipídica ( envoltura viral ), derivada de la membrana de la célula huésped. Hay "picos" prominentes (proyecciones) de 6 nm compuestos por las proteínas de la envoltura viral E1 y E2 incrustadas en la membrana. [6]
La glicoproteína E1 se considera inmunodominante en la respuesta humoral inducida contra las proteínas estructurales y contiene determinantes neutralizantes y hemaglutinantes.
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Dentro de la envoltura lipídica se encuentra una cápside de 40 nm de diámetro. La proteína de la cápside (CP) tiene diferentes funciones. [8] Sus principales tareas son la formación de homooligómeros para formar la cápside y la unión del ARN genómico. Además, es responsable de la agregación del ARN en la cápside, interactúa con las proteínas de membrana E1 y E2 y se une a la proteína huésped humana p32, que es importante para la replicación del virus en el huésped. [9]
A diferencia de los alfavirus, la cápside no sufre autoproteólisis, sino que se separa del resto de la poliproteína por acción de la peptidasa señal . La producción de la cápside ocurre en la superficie de las membranas intracelulares simultáneamente con la gemación del virus. [10]
El genoma del ARN de cadena positiva tiene 9.762 nucleótidos y codifica 2 polipéptidos no estructurales (p150 y p90) dentro de sus dos tercios terminales 5' y 3 polipéptidos estructurales (C, E2 y E1) dentro de su tercio terminal 3'. [11] Ambas proteínas de envoltura E1 y E2 están glicosiladas .
Hay tres sitios altamente conservados en los Matonavirus: una estructura de tallo y bucle en el extremo 5' del genoma, una secuencia conservada de 51 nucleótidos cerca del extremo 5' del genoma y una secuencia conservada de 20 nucleótidos en el sitio de inicio del ARN subgenómico. En el genoma de la rubéola hay secuencias homólogas. [11]
El genoma codifica varias estructuras de ARN no codificantes ; entre ellas se encuentra el elemento cis-actuante 3' del virus de la rubéola , que contiene múltiples bucles de tallo , uno de los cuales se ha descubierto que es esencial para la replicación viral. [12]
La única región significativa de homología entre la rubéola y los alfavirus se encuentra en el extremo NH2 de la proteína no estructural 3. Esta secuencia tiene actividad de helicasa y replicasa . En el genoma de la rubéola, estas se encuentran en la orientación opuesta a la que se encuentra en los alfavirus, lo que indica que se ha producido una reorganización del genoma.
El genoma tiene el contenido de G+C más alto de cualquier virus de ARN monocatenario conocido actualmente (~70%). [13] A pesar de este alto contenido de GC, su uso de codones es similar al de su huésped humano.
Los virus se adhieren a la superficie celular a través de receptores específicos y son absorbidos por un endosoma que se está formando. A pH neutro fuera de la célula, la proteína de envoltura E2 cubre la proteína E1. El descenso del pH dentro del endosoma libera el dominio externo de E1 y provoca la fusión de la envoltura viral con la membrana endosómica. De este modo, la cápside llega al citosol , se desintegra y libera el genoma.
El +ssRNA ( ARN monocatenario positivo ) actúa inicialmente solo como plantilla para la traducción de las proteínas no estructurales, que se sintetizan como una gran poliproteína y luego se cortan en proteínas individuales. Las secuencias de las proteínas estructurales son replicadas primero por la ARN polimerasa viral (Replicasa) a través de un -ssRNA complementario como plantilla y se traducen como un ARNm corto separado. Este ARN subgenómico corto se empaqueta adicionalmente en un virión. [14]
La traducción de las proteínas estructurales produce un gran polipéptido (110 kDa ), que luego se corta endoproteolíticamente en E1, E2 y la proteína de la cápside. E1 y E2 son proteínas transmembrana de tipo I que se transportan al retículo endoplasmático (RE) con la ayuda de una secuencia señal N-terminal . Desde el RE, el complejo heterodimérico E1·E2 llega al aparato de Golgi , donde se produce la gemación de nuevos viriones (a diferencia de los virus alfa, donde la gemación se produce en la membrana plasmática). Las proteínas de la cápside, por otro lado, permanecen en el citoplasma e interactúan con el ARN genómico, formando juntas la cápside. [15]
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El RuV se transmite a través de la respiración entre humanos. [3]
En base a las diferencias en la secuencia de la proteína E1, se han descrito dos genotipos que difieren entre sí en un 8 y un 10 %. Estos se han subdividido en 13 genotipos reconocidos: 1a, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1h, 1i, 1j, 2A, 2B y 2C.
Para la tipificación, la OMS recomienda una ventana mínima que incluya los nucleótidos 8731 a 9469. [16]
Se han aislado en China los genotipos 1a, 1E, 1F, 2A y 2B .
El genotipo 1j sólo se ha aislado en Japón y Filipinas .
El genotipo 1E se encuentra en África , América , Asia y Europa .
El genotipo 1G se ha aislado en Bielorrusia , Costa de Marfil y Uganda .
El genotipo 1C es endémico sólo en América Central y del Sur.
El genotipo 2B se ha aislado en Sudáfrica .
El genotipo 2C ha sido aislado en Rusia .