Orthopoxvirus es un género de virus de la familia Poxviridae y subfamilia Chordopoxvirinae . Los vertebrados, incluidos los mamíferos y los humanos, y los artrópodos sirven como huéspedes naturales. Hay 12 especies en este género. Las enfermedades asociadas con este género incluyen la viruela , la viruela bovina , la viruela equina, la viruela del camello y la viruela del camello . [1] [2] El miembro más conocido del género es el virus Variola , que causa la viruela. Fue erradicado a nivel mundial en 1977, mediante el uso del virus Vaccinia como vacuna . La especie descrita más recientemente es el virus de la viruela de Alaska , aislado por primera vez en 2015. [3]
Los ortopoxvirus tienen una envoltura con geometrías en forma de ladrillo y dimensiones de virión de alrededor de 200 nm de ancho y 250 nm de largo. [1]
Los virus miembros tienen genomas de ADN bicatenario lineal de alrededor de 170 a 250 kb de longitud. [1]
La replicación viral es citoplasmática. La entrada en la célula huésped se logra mediante la unión de las proteínas virales a los glicosaminoglicanos (GAG) del huésped, que median la endocitosis celular del virus. La fusión de la envoltura viral con la membrana plasmática libera el núcleo viral en el citoplasma del huésped . La expresión de los genes de la fase temprana por la ARN polimerasa viral comienza a los 30 minutos después de la infección. El núcleo viral está completamente desprovisto de recubrimiento cuando termina la expresión temprana, liberando el genoma viral en el citoplasma. En este punto, se expresan los genes intermedios, lo que desencadena la replicación del ADN genómico por la ADN polimerasa viral aproximadamente 100 minutos después de la infección. La replicación sigue el modelo de desplazamiento de la cadena de ADN. Los genes tardíos se expresan desde 140 minutos hasta 48 horas después de la infección, produciendo todas las proteínas estructurales virales. El ensamblaje de los viriones de la progenie comienza en las fábricas virales citoplasmáticas, produciendo una partícula inmadura esférica. Esta partícula viral madura hasta convertirse en un virión intracelular maduro con forma de ladrillo, que puede liberarse tras la lisis celular o puede adquirir una segunda membrana del aparato de Golgi y brotar como viriones con envoltura extracelular. En este último caso, el virión se transporta a la membrana plasmática a través de microtúbulos . [1]
Los hospedadores naturales de los ortopoxvirus son los mamíferos y los artrópodos . Los virus miembros se transmiten por gotitas respiratorias, contacto y zoonosis . [1]
Algunos ortopoxvirus, incluidos los virus mpox, viruela de las vacas y viruela del búfalo , tienen la capacidad de infectar especies que no son reservorios. Otros, como los virus de la ectromelia y de la viruela del camello , son altamente específicos del hospedador. El virus vaccinia, mantenido en institutos de vacunas y laboratorios de investigación, tiene un rango de hospedadores muy amplio. Se ha encontrado que la vaccinia derivada de la vacuna se replica en la naturaleza en Brasil, donde ha causado infecciones en roedores, ganado e incluso humanos. [4] Después de la erradicación del virus variola, la viruela del camello se ha convertido en una de las infecciones por ortopoxvirus más importantes económicamente , porque muchas comunidades nómadas de subsistencia dependen en gran medida de los camellos. [ cita requerida ]
El género contiene las siguientes especies:
El virus relacionado , la viruela boreal , también conocido como virus de la viruela de Alaska, no ha sido clasificado hasta 2024. [3] [5]
En el camino evolutivo de las especies de Orthopoxvirus , muchos genes se encuentran truncados (pero aún funcionales), fragmentados o perdidos. Las cepas de viruela bovina tienden a tener los genes más intactos. La predicción de la filogenia por secuencia o por contenido genético produce resultados algo diferentes: [6]
Algunas de las diferencias entre los dos árboles se atribuyen al procedimiento de paso para producir cepas de vaccinia. En este sentido, la cepa de vaccinia modificada Ankara tiene mucha pérdida de genes relacionada con el paso in vitro , y la cepa de vaccinia de la viruela equina, que se encuentra en un brote natural, tiene menos. [6]
Tras la erradicación del virus variólico específico de los humanos (viruela), todas las infecciones humanas por Orthopoxvirus son zoonosis . [7] El Mpox se produce de forma natural solo en África, en particular en la República Democrática del Congo . [8] Sin embargo, se han producido casos de humanos y perros de las praderas en los EE. UU. debido al contacto con animales importados de Ghana , [9] mientras que en mayo de 2022 un brote de mpox comenzó a extenderse a nivel mundial. La viruela bovina solo se produce en Europa y en los estados rusos adyacentes y, a pesar de su nombre, solo se produce en raras ocasiones en el ganado. Un huésped común es el gato doméstico , del que se adquieren con mayor frecuencia las infecciones humanas. [10] [11] El virus de la viruela bovina también ha infectado a una variedad de animales en los zoológicos europeos, como los elefantes , lo que ha provocado una infección humana. [12]
Los aerosoles de virus concentrados pueden provocar una infección por Orthopoxvirus , especialmente en personas no inmunizadas. [13] Además, las picaduras con agujas que contienen virus concentrados o los rasguños de animales infectados pueden provocar una infección local de la piel incluso en personas inmunizadas. La infección por viruela bovina en Europa es un riesgo laboral para los trabajadores veterinarios y, en menor medida, para los trabajadores agrícolas. [11]
Los síntomas iniciales de la infección por Orthopoxvirus incluyen fiebre , malestar , dolores de cabeza y cuerpo y, ocasionalmente, vómitos . Con la excepción de la infección por mpox, una lesión es la norma, aunque las lesiones satélite pueden producirse por autoinoculación accidental. Las lesiones individuales , rodeadas de tejido inflamatorio, se desarrollan y progresan a través de máculas , pápulas , vesículas y pústulas , y finalmente se convierten en costras secas. (Las lesiones por sí solas no son diagnósticas de la infección por Orthopoxvirus y pueden confundirse con infecciones zoonóticas por Parapoxvirus , ántrax o infecciones por Herpesvirus . [11] ) El edema y el eritema graves pueden afectar grandes áreas del cuerpo en casos de infección grave. La encefalitis (alteración del estado mental y déficits neurológicos focales), mielitis (disfunción de la neurona motora superior e inferior , nivel sensorial y disfunción intestinal y vesical), o ambas pueden ser resultado de la infección por Orthopoxvirus . En raras ocasiones, se pueden detectar ortopoxvirus en el líquido cefalorraquídeo . [ cita requerida ]
En cuanto a las infecciones específicas por Orthopoxvirus , la viruela humana se parece más a la viruela leve. [8] La viruela bovina humana es una infección localizada relativamente grave. En un estudio de 54 casos se informaron tres casos de infección generalizada, incluida una muerte. [11]
Las inmunoglobulinas específicas de la vacuna pueden administrarse a las personas infectadas. El único producto disponible actualmente para el tratamiento de las complicaciones de la infección por Orthopoxvirus es la inmunoglobulina de la vacuna (VIG), que es una solución estéril isotónica de la fracción de inmunoglobulina del plasma de personas vacunadas con el virus de la vacuna. Es eficaz para el tratamiento del eczema vaccinatum y ciertos casos de vaccinia progresiva. Sin embargo, la VIG está contraindicada para el tratamiento de la queratitis vaccinial . La VIG se recomienda para la vaccinia generalizada grave si el paciente está extremadamente enfermo o tiene una enfermedad subyacente grave. La VIG no proporciona ningún beneficio en el tratamiento de la encefalitis posvacunal y no tiene ningún papel en el tratamiento de la viruela. Los suministros actuales de VIG son limitados y su uso se reserva para el tratamiento de las complicaciones de la vacuna con manifestaciones clínicas graves. La dosis recomendada de la VIG actualmente disponible es de 0,6 ml/kg de peso corporal. La VIG debe administrarse por vía intramuscular y lo ideal es administrarla lo antes posible después de la aparición de los síntomas. Dado que las dosis terapéuticas de VIG pueden ser sustanciales (p. ej., 42 ml para una persona que pesa 70 kg), el producto puede administrarse en dosis divididas durante un período de 24 a 36 horas. Las dosis pueden repetirse, generalmente a intervalos de 2 a 3 días, hasta que comience la recuperación (es decir, que no aparezcan nuevas lesiones). Los CDC son actualmente la única fuente de VIG para civiles. [ cita requerida ]
Se ha informado que ciertos compuestos antivirales como el tecovirimat (ST-246) [14] son 100% activos contra el virus vaccinia u otros orthopoxvirus in vitro y entre animales de prueba. La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) le ha otorgado al tecovirimat el estatus de medicamento huérfano y actualmente está siendo estudiado para determinar su seguridad y eficacia en humanos. Otro ejemplo es el brincidofovir . En junio de 2021, la FDA aprobó este medicamento para el tratamiento de la viruela en humanos, lo que lo convierte en el primer medicamento aprobado para un mecanismo de acción efectivamente extinto . La decisión siguió a una revisión prioritaria por parte de la agencia, motivada por la creciente preocupación por el posible desarrollo de armas biológicas . Dado que el virus objetivo está erradicado, la eficacia no se pudo verificar directamente, sino que se infirió a través de un proxy, la supervivencia animal después de la infección por especies relacionadas de Orthopoxvirus . Por el contrario, se disponía de datos de seguridad de los ensayos del medicamento en el tratamiento de infecciones por citomegalovirus en humanos. [15]
Se ha demostrado que el imatinib , un compuesto aprobado por la FDA para el tratamiento del cáncer, limita la liberación de viriones con envoltura extracelular y protege a los ratones de un ataque letal con vaccinia. [16] Actualmente, los CDC están evaluando el imatinib y compuestos relacionados por su eficacia contra el virus variola y el virus mpox.
En el verano de 2017, investigadores de la Universidad de Alberta recrearon la viruela equina mediante síntesis de laboratorio para realizar investigaciones sobre el uso de virus para tratar el cáncer . [17]