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Virus de la influenza A

El virus de la influenza A (IAV) es la única especie del género Alphainfluenzavirus de la familia de virus Orthomyxoviridae . [1] Es un patógeno con cepas que infectan a las aves y algunos mamíferos , además de causar gripe estacional en humanos. [2] Los mamíferos en los que circulan diferentes cepas de IAV con transmisión sostenida son los murciélagos, los cerdos, los caballos y los perros; otros mamíferos pueden infectarse ocasionalmente. [3] [4]

El IAV es un virus ARN de sentido negativo envuelto , con un genoma segmentado. [4] A través de una combinación de mutación y reordenamiento genético , el virus puede evolucionar para adquirir nuevas características, lo que le permite evadir la inmunidad del huésped y, ocasionalmente, saltar de una especie de huésped a otra. [5] [6]

Los subtipos de IAV se definen por la combinación de las proteínas antigénicas H y N en la envoltura viral ; por ejemplo, " H1N1 " designa un subtipo de IAV que tiene una proteína hemaglutinina (H) tipo 1 y una proteína neuraminidasa (N) tipo 1. [7] Casi todas las combinaciones posibles de H (1 a 16) y N (1 a 11) se han aislado de aves silvestres. [8] Existen más variaciones dentro de los subtipos y pueden conducir a diferencias muy significativas en la capacidad del virus para infectar y causar enfermedades, así como en la gravedad de los síntomas. [9] [10]

Los síntomas de la gripe estacional humana suelen incluir fiebre, tos, dolor de garganta , dolores musculares , conjuntivitis y, en casos graves, problemas respiratorios y neumonía que pueden ser mortales. [11] [2] Los humanos rara vez pueden infectarse con cepas de influenza aviar o porcina , generalmente como resultado del contacto cercano con animales infectados; los síntomas varían de leves a graves, incluida la muerte. [12] [13] Las cepas del virus adaptadas a las aves pueden ser asintomáticas en algunas aves acuáticas, pero letales si se propagan a otras especies, como los pollos. [14]

La enfermedad por virus de influenza aviar en las aves de corral se puede prevenir mediante la vacunación, aunque es preferible aplicar medidas de control de bioseguridad . [15] [16] En los seres humanos, la gripe estacional se puede tratar en sus primeras etapas con medicamentos antivirales . [17] Una red mundial, el Sistema Mundial de Vigilancia y Respuesta a la Influenza (GISRS), vigila la propagación de la gripe con el objetivo de informar sobre el desarrollo de vacunas tanto estacionales como pandémicas. [18] La red GISRS analiza varios millones de muestras anualmente a través de una red de laboratorios en 127 países. Además de los virus humanos, el GISRS vigila los virus de la gripe aviar, porcina y otros virus de la gripe potencialmente zoonóticos . Las vacunas contra el virus de influenza aviar deben reformularse periódicamente para mantenerse al día con los cambios en el virus. [19]

Virología

Clasificación

Existen dos métodos de clasificación, uno basado en las proteínas de superficie (originalmente serotipos ), [20] y otro basado en su comportamiento, principalmente el animal huésped .

Subtipos

Diagrama de nomenclatura de la influenza

Hay dos proteínas antigénicas en la superficie de la envoltura viral, la hemaglutinina y la neuraminidasa . [21] Los diferentes genomas del virus de la influenza codifican diferentes proteínas hemaglutinina y neuraminidasa. Según su serotipo , hay 18 tipos conocidos de hemaglutinina y 11 tipos de neuraminidasa. [22] [23] Los subtipos de IAV se clasifican por su combinación de proteínas H y N. Por ejemplo, " H5N1 " designa un subtipo de influenza A que tiene una proteína hemaglutinina (H) tipo 5 y una proteína neuraminidasa (N) tipo 1. [22] Existen más variaciones dentro de los subtipos y pueden conducir a diferencias muy significativas en el comportamiento del virus. [24]

Por definición, el esquema de subtipificación solo tiene en cuenta las dos proteínas externas, no las al menos 8 proteínas internas del virus. [25] Casi todas las combinaciones posibles de H (1 a 16) y N (1 a 11) se han aislado de aves silvestres. [26] H17 y H18 solo se han descubierto en murciélagos. [27]

Nomenclatura del virus de la influenza

Debido a la alta variabilidad del virus, la subtipificación no es suficiente para identificar de forma única una cepa del virus de la influenza A. Para describir de forma inequívoca un aislado específico del virus, los investigadores utilizan la nomenclatura del virus de la influenza [28] , que describe, entre otras cosas, el subtipo, el año y el lugar de recolección. Algunos ejemplos incluyen: [29]

Estructura y genética

Estructura del virus de la influenza A

Estructura

El virus de la influenza A tiene un genoma de ARN monocatenario segmentado de sentido negativo , encerrado en una envoltura lipídica. La partícula del virus (también llamada virión ) tiene un diámetro de entre 80 y 120 nanómetros, de modo que los viriones más pequeños adoptan una forma elíptica; los viriones más grandes tienen una forma filamentosa. [30]

Núcleo: el núcleo central del virión contiene el genoma viral de ARN, que está formado por ocho segmentos separados. [31] La nucleoproteína (NP) recubre el ARN viral para formar una ribonucleoproteína que asume una configuración helicoidal (espiral). Tres proteínas grandes (PB 1 , PB 2 y PA), que son responsables de la transcripción y replicación del ARN, están unidas a cada segmento de la RNP viral. [31] [32] [33]

Cápside - La proteína matriz M1 forma una capa entre la nucleoproteína y la envoltura, llamada cápside . [ 31] [32] [33]

Envoltura - La envoltura viral consiste en una bicapa lipídica derivada de la célula huésped. Dos proteínas virales; hemaglutinina (HA) y neuraminidasa (NA), se insertan en la envoltura y se exponen como espigas en la superficie del virión. Ambas proteínas son antigénicas ; el sistema inmunológico de un huésped puede reaccionar a ellas y producir anticuerpos en respuesta. La proteína M2 forma un canal iónico en la envoltura y es responsable de desenvolver el virión una vez que se ha unido a una célula huésped. [31] [32] [33]

Genoma

La siguiente tabla presenta un resumen conciso del genoma de la gripe y las principales funciones de las proteínas que codifica. Los segmentos se numeran convencionalmente del 1 al 8 en orden descendente de longitud. [34] [35] [36] [37]

Tres proteínas virales (PB1, PB2 y PA) se asocian para formar la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp), cuya función es transcribir y replicar el ARN viral.

Transcripción del ARN mensajero viral: el complejo RdRp transcribe los ARNm virales mediante un mecanismo llamado secuestro de la tapa . Consiste en el secuestro y la escisión de los pre-ARNm con tapa del huésped . El ARNm de la célula huésped se escinde cerca de la tapa para producir un cebador para la transcripción del ARNm viral de sentido positivo utilizando el ARN viral de sentido negativo como plantilla. [38] Luego, la célula huésped transporta el ARNm viral al citoplasma donde los ribosomas fabrican las proteínas virales. [34] [35] [36] [37]

Replicación del ARN viral - La replicación del virus de la gripe, a diferencia de la mayoría de los demás virus ARN , [39] tiene lugar en el núcleo y consta de dos pasos. En primer lugar, la RdRp transcribe el genoma viral de sentido negativo en un ARN complementario de sentido positivo (ARNc), luego los ARNc se utilizan como plantillas para transcribir nuevas copias de ARNv de sentido negativo. Estas se exportan desde el núcleo y se ensamblan cerca de la membrana celular para formar el núcleo de nuevos viriones. [34] [35] [36] [37]

Epidemiología

Evolución e historia

Evolución genética de los virus de la gripe humana y porcina, 1918-2009

Se cree que el reservorio natural predominante de los virus de la gripe son las aves acuáticas salvajes. [40] Se estima que los subtipos del virus de la gripe A divergieron hace 2000 años. Se estima que los virus de la gripe A y B divergieron de un único ancestro hace unos 4000 años, mientras que se estima que el ancestro de los virus de la gripe A y B y el ancestro del virus de la gripe C divergieron de un ancestro común hace unos 8000 años. [41]

Se pueden encontrar brotes de enfermedades similares a la gripe a lo largo de la historia. El primer registro probable es de Hipócrates en el año 142 a. C. [42] El historiador Fujikawa enumeró 46 epidemias de enfermedades similares a la gripe en Japón entre 862 y 1868. [43] En Europa y las Américas, se registraron varias epidemias a lo largo de la Edad Media y hasta finales del siglo XIX. [42]

Cronología de las pandemias y epidemias de gripe causadas por el virus de la influenza A

En 1918-1919 se produjo la primera pandemia de gripe del siglo XX, conocida generalmente como la " gripe española ", que causó entre 20 y 50 millones de muertes en todo el mundo. Ahora se sabe que fue causada por un subtipo H1N1 inmunológicamente nuevo de la gripe A. [44] La siguiente pandemia tuvo lugar en 1957, la " gripe asiática ", que fue causada por un subtipo H2N2 del virus en el que los segmentos del genoma que codificaban HA y NA parecían haberse derivado de cepas de gripe aviar por reordenamiento, mientras que el resto del genoma descendía del virus de 1918. [45] La pandemia de 1968 (" gripe de Hong Kong " ) fue causada por un subtipo H3N2 en el que el segmento NA se derivó del virus de 1957, mientras que el segmento HA se había reordenado a partir de una cepa de gripe aviar. [45]

En el siglo XXI, una cepa de gripe H1N1 (que desde entonces se denominó H1N1pdm09 ) que era antigénicamente muy diferente de las cepas H1N1 anteriores, provocó una pandemia en 2009. Debido a su gran parecido con algunas cepas que circulaban en cerdos, se la conoció como " gripe porcina " [46].

El virus de la influenza A sigue circulando y evolucionando en aves y cerdos. Se han aislado casi todas las combinaciones posibles de H (1 a 16) y N (1 a 11) en aves silvestres. [26] A junio de 2024, dos cepas de virus de la influenza A particularmente virulentas ( H5N1 y H7N9 ) predominan en las poblaciones de aves silvestres. Estas causan con frecuencia brotes en aves de corral domésticas, con ocasionales infecciones de contagio en humanos que están en estrecho contacto con ellas. [47] [48]

Potencial para la pandemia

Los virus de la influenza tienen una tasa de mutación relativamente alta que es característica de los virus de ARN . [49] La segmentación del genoma del virus de la influenza A facilita la recombinación genética por reordenamiento de segmentos en huéspedes que se infectan con dos cepas diferentes de virus de la influenza al mismo tiempo. [50] [51] Con el reordenamiento entre cepas, una cepa aviar que no afecta a los humanos puede adquirir características de una cepa diferente que le permiten infectar y pasar entre humanos - un evento zoonótico . [52] Se cree que todos los virus de la influenza A que causan brotes o pandemias entre humanos desde la década de 1900 se originaron a partir de cepas que circulaban en aves acuáticas silvestres a través del reordenamiento con otras cepas de influenza. [53] [54] Es posible (aunque no seguro) que los cerdos puedan actuar como un huésped intermediario para el reordenamiento. [55]

Vigilancia

El Sistema Mundial de Vigilancia y Respuesta a la Influenza (GISRS) es una red mundial de laboratorios que monitorean la propagación de la influenza con el objetivo de proporcionar a la Organización Mundial de la Salud información sobre el control de la influenza e informar sobre el desarrollo de vacunas. [18] La red GISRS analiza varios millones de muestras anualmente a través de una red de laboratorios en 127 países. [56] Además de los virus humanos, el GISRS monitorea los virus de influenza aviar, porcina y otros virus de influenza potencialmente zoonóticos .

Gripe estacional

Variación estacional de las muertes por gripe o neumonía en 122 ciudades de Estados Unidos, como proporción de todas las causas. [57]

La temporada de gripe es un período de tiempo que se repite anualmente y se caracteriza por la prevalencia de un brote de influenza , ya sea causada por influenza A o por influenza B. La temporada ocurre durante la mitad fría del año en las regiones templadas; de noviembre a febrero en el hemisferio norte y de mayo a octubre en el hemisferio sur. Las temporadas de gripe también existen en los trópicos y subtrópicos , con variabilidad de una región a otra. [58] Anualmente, ocurren alrededor de 3 a 5 millones de casos de enfermedad grave y de 290.000 a 650.000 muertes por gripe estacional en todo el mundo. [2]

Existen varias razones posibles para el pico invernal en las regiones templadas:

Infecciones zoonóticas

Una zoonosis es una enfermedad en un ser humano causada por un patógeno (como una bacteria o un virus ) que ha saltado de un no humano a un ser humano . [61] [62] Los virus de la influenza aviar y porcina pueden, en raras ocasiones, transmitirse a los seres humanos y causar infecciones por virus de influenza zoonótica; estas infecciones generalmente se limitan a personas que han estado en contacto cercano con animales infectados o material como heces y carne infectadas, no se propagan a otros seres humanos. Los síntomas de estas infecciones en humanos varían mucho; algunos son asintomáticos o leves, mientras que otros pueden causar una enfermedad grave, que conduce a neumonía grave y muerte. [63] Se ha descubierto que una amplia gama de subtipos del virus de la influenza A causan enfermedades zoonóticas. [63] [64]

Las infecciones zoonóticas se pueden prevenir con una buena higiene, evitando que los animales de granja entren en contacto con animales salvajes y utilizando equipo de protección personal adecuado. [62]

A partir de junio de 2024, existe preocupación por dos subtipos de influenza aviar que circulan en poblaciones de aves silvestres en todo el mundo, H5N1 y H7N9 . Ambos tienen el potencial de devastar las poblaciones de aves de corral y ambos han saltado a los humanos con tasas de letalidad relativamente altas . [64] El H5N1 en particular ha infectado a una amplia gama de mamíferos y puede estar adaptándose a huéspedes mamíferos. [65]

Prevención y tratamiento

Vacuna

A partir de junio de 2024, los virus de la influenza que circulan ampliamente en humanos son los subtipos H1N1 y H3N2 del virus de la influenza A, junto con la influenza B. [66] La vacunación anual es la forma principal y más eficaz de prevenir la influenza y las complicaciones asociadas a la influenza, especialmente para los grupos de alto riesgo. [67] Las vacunas contra la influenza son trivalentes o cuadrivalentes y brindan protección contra las cepas dominantes del virus de la influenza A (H1N1) y del virus de la influenza A (H3N2), y contra una o dos cepas del virus de la influenza B; la formulación se revisa continuamente para que coincida con las cepas predominantes en circulación. [68] [69]

Aves de corral y otros animales : es posible vacunar a las aves de corral y a los cerdos contra cepas específicas de influenza. La vacunación debe combinarse con otras medidas de control, como la vigilancia de la infección, la detección temprana y la bioseguridad. [70] [71] [72]

Tratamiento

El tratamiento principal para la gripe leve es de apoyo: reposo, líquidos y medicamentos de venta libre para aliviar los síntomas mientras el sistema inmunológico del cuerpo trabaja para recuperarse de la infección. Se recomiendan medicamentos antivirales para quienes presentan síntomas graves o para quienes corren el riesgo de desarrollar complicaciones como neumonía. [73] [2]

Signos y síntomas

Humanos

Síntomas de gripe, [74] [75] siendo fiebre y tos los síntomas más comunes. [76]

Los síntomas de la gripe estacional son similares a los de un resfriado , aunque generalmente más graves y con menos probabilidades de incluir secreción nasal . [77] El inicio de los síntomas es repentino y los síntomas iniciales son predominantemente inespecíficos: fiebre repentina; dolores musculares; tos; fatiga; dolor de garganta; dolor de cabeza; dificultad para dormir; pérdida de apetito; diarrea o dolor abdominal; náuseas y vómitos. [78]

Los seres humanos rara vez pueden infectarse con cepas de influenza aviar o porcina , generalmente como resultado del contacto cercano con animales infectados o material contaminado; los síntomas generalmente se parecen a los de la gripe estacional, pero ocasionalmente pueden ser graves e incluso mortales. [12] [13]

Otros animales

Pájaros

Algunas especies de aves acuáticas silvestres actúan como portadores asintomáticos naturales de una gran variedad de virus de la influenza A, que pueden propagar a grandes distancias en su migración anual. [79] Los síntomas de la influenza aviar varían según la cepa del virus subyacente a la infección y la especie de ave afectada. Los síntomas de la influenza en las aves pueden incluir cabeza hinchada, ojos llorosos, falta de respuesta, falta de coordinación, dificultad respiratoria como estornudos o gorgoteo. [80]

Influenza aviar altamente patógena

Debido al impacto de la influenza aviar en granjas avícolas económicamente importantes, las cepas del virus aviar se clasifican como altamente patógenas (y por lo tanto potencialmente requieren medidas de control enérgicas) o poco patógenas. La prueba para esto se basa únicamente en el efecto sobre los pollos: una cepa de virus es influenza aviar altamente patógena ( HPAI ) si el 75% o más de los pollos mueren después de ser infectados deliberadamente con ella, o si es genéticamente similar a dicha cepa. La clasificación alternativa es influenza aviar de baja patogenicidad (LPAI). [81] La clasificación de una cepa de virus como LPAI o HPAI se basa en la gravedad de los síntomas en los pollos domésticos y no predice la gravedad de los síntomas en otras especies. Los pollos infectados con LPAI muestran síntomas leves o son asintomáticos , mientras que HPAI causa graves dificultades respiratorias, una caída significativa en la producción de huevos y muerte súbita. [82]

Desde 2006, la Organización Mundial de Sanidad Animal exige que se notifiquen todas las detecciones de los subtipos H5 y H7 de influenza aviar de baja patogenicidad debido a su potencial de mutar en cepas altamente patógenas. [83]

Cerdos

Los síntomas de la gripe porcina en los cerdos pueden incluir fiebre, depresión, tos (ladridos), secreción de la nariz o los ojos, estornudos, dificultad para respirar, enrojecimiento o inflamación de los ojos y pérdida de apetito. Sin embargo, algunos cerdos infectados con influenza pueden no mostrar ningún síntoma de enfermedad. Los subtipos de gripe porcina son principalmente H1N1, H1N2 y H3N2; [84] se propaga a través del contacto cercano entre animales o por el movimiento de equipo contaminado entre granjas. [85] Los humanos que están en contacto cercano con cerdos a veces pueden infectarse. [86]

Caballos

La influenza equina puede afectar a caballos, burros y mulas; [87] tiene una tasa muy alta de transmisión entre caballos y un tiempo de incubación relativamente corto de uno a tres días. [88] Los signos clínicos de la influenza equina incluyen fiebre, secreción nasal, tos seca y persistente, depresión, pérdida de apetito y debilidad. [88] La EI es causada por dos subtipos de virus de influenza A: H7N7 y H3N8, que han evolucionado a partir de los virus de influenza aviar A. [89]

Perros

La mayoría de los animales infectados con influenza canina A mostrarán síntomas como tos, secreción nasal, fiebre, letargo, secreción ocular y disminución del apetito que durarán entre 2 y 3 semanas. [90] Hay dos virus de influenza canina A diferentes: uno es un virus H3N8 y el otro es un virus H3N2. [90] La cepa H3N8 ha evolucionado a partir de un virus de influenza aviar equina que se ha adaptado a la transmisión sostenida entre perros. La cepa H3N2 se deriva de una influenza aviar que saltó a los perros en 2004 en Corea o China. [90] Es probable que el virus persista tanto en refugios y perreras para animales, como en granjas donde se crían perros para la producción de carne. [91]

Murciélagos

El primer virus de la gripe de los murciélagos, IAV(H17N10), se descubrió por primera vez en 2009 en murciélagos pequeños de hombros amarillos ( Sturnira lilium ) en Guatemala . [92] En 2012, se descubrió un segundo virus de la gripe A de murciélago, IAV(H18N11), en murciélagos frugívoros de cara plana ( Artibeus planirostris ) de Perú . [93] [94] [95] Se ha descubierto que los virus de la gripe de los murciélagos están poco adaptados a especies que no son murciélagos. [96]

Investigación

La investigación sobre la gripe incluye esfuerzos para comprender cómo los virus de la gripe entran en los huéspedes, la relación entre los virus de la gripe y las bacterias, cómo progresan los síntomas de la gripe y por qué algunos virus de la gripe son más letales que otros. [97] Las pandemias pasadas, y especialmente la pandemia de 1918, son objeto de mucha investigación para comprender y prevenir las pandemias de gripe. [98] [99]

La Organización Mundial de la Salud ha publicado una Agenda de Investigación con cinco ejes: [100]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Fuentes oficiales
información general