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 vacuna , la viruela equina, la viruela del camello y la viruela simica . [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 están envueltos 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 lineales de doble cadena de alrededor de 170 a 250 kb de longitud. [1]
La replicación viral es citoplasmática. La entrada a la célula huésped se logra mediante la unión de las proteínas virales a los glucosaminoglicanos (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 genes de fase temprana por la ARN polimerasa viral comienza 30 minutos después de la infección. El núcleo viral queda completamente descubierto cuando finaliza la expresión temprana, lo que libera el genoma viral en el citoplasma. En este punto, se expresan genes intermedios, lo que desencadena la replicación del ADN genómico mediante la ADN polimerasa viral aproximadamente 100 minutos después de la infección. La replicación sigue el modelo de desplazamiento de cadenas de ADN. Los genes tardíos se expresan entre 140 minutos y 48 horas después de la infección y producen todas las proteínas estructurales virales. El ensamblaje de la progenie de viriones comienza en las fábricas virales citoplasmáticas, produciendo una partícula esférica inmadura. Esta partícula de virus madura hasta convertirse en un virión maduro intracelular 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 huéspedes 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 de la viruela del simio, la viruela vacuna y la viruela búfala , tienen la capacidad de infectar especies que no son reservorios. Otros, como los virus de la ectromelia y la viruela del camello , son muy específicos del huésped. El virus vaccinia, mantenido en institutos de vacunas y laboratorios de investigación, tiene una gama de huéspedes muy amplia. Se ha descubierto que la vaccinia derivada de vacunas se replica en la naturaleza en Brasil, donde ha causado infecciones en roedores, ganado e incluso humanos. [4] Tras la erradicación del virus variola, la viruela del camello se ha convertido en una de las infecciones por Ortopoxvirus de mayor importancia económica , porque muchas comunidades nómadas de subsistencia dependen en gran medida de los camellos. [ cita necesaria ]
El género contiene las siguientes especies: [2] [3]
En el camino de evolución de las especies de Orthopoxvirus , muchos genes están truncados (pero aún funcionales), fragmentados o perdidos. Las cepas de viruela vacuna tienden a tener los genes más intactos. Predecir la filogenia por secuencia o por contenido genético produce resultados algo diferentes: [5]
Algunas de las diferencias entre los dos árboles se atribuyen al procedimiento de paso en la producción de cepas de vaccinia. En este sentido, la cepa de vaccinia Ankara modificada tiene mucha pérdida de genes relacionada con el paso in vitro , y la viruela equina, al ser una cepa de vaccinia que se encuentra en un brote natural, tiene menos. [5]
Tras la erradicación del virus variola específico para humanos (viruela), todas las infecciones por Orthopoxvirus humanos son zoonosis . [6] La viruela del mono ocurre naturalmente sólo en África, particularmente en la República Democrática del Congo . [7] Sin embargo, se han producido casos en humanos y perritos de las praderas en los EE. UU. debido al contacto con animales importados de Ghana, [8] mientras que en mayo de 2022 un brote de mpox comenzó a extenderse a nivel mundial. La viruela vacuna sólo ocurre en Europa y los estados rusos adyacentes y, a pesar de su nombre, rara vez se presenta en el ganado vacuno. Un huésped común es el gato doméstico, de quien las infecciones humanas se adquieren con mayor frecuencia. [9] [10] El virus de la viruela vacuna también ha infectado una variedad de animales en zoológicos europeos, como los elefantes, lo que ha provocado infección humana. [11]
Los aerosoles de virus concentrados pueden provocar una infección por ortopoxvirus , especialmente en personas no vacunadas. [12] Además, los pinchazos con agujas con virus concentrados o los rasguños de animales infectados pueden provocar una infección local de la piel incluso en individuos inmunizados. La infección por viruela vacuna en Europa es un riesgo laboral para los trabajadores veterinarios y, en menor medida, para los trabajadores agrícolas. [10]
Los síntomas iniciales de la infección por Orthopoxvirus incluyen fiebre , malestar general , dolores de cabeza y cuerpo y, ocasionalmente, vómitos . Con excepción de la infección por mpox, la norma es una lesión, aunque pueden producirse lesiones satélite por autoinoculación accidental. Las lesiones individuales , rodeadas de tejido inflamatorio, se desarrollan y progresan a través de máculas , pápulas , vesículas y pústulas , y eventualmente se convierten en costras secas. (Las lesiones por sí solas no son diagnósticas de infección por Ortopoxvirus y pueden confundirse con infecciones zoonóticas por Parapoxvirus , ántrax o infecciones por Herpesvirus . [10] ) El edema y el eritema severos pueden afectar grandes áreas del cuerpo en casos de infección grave. La encefalitis (alteración del estado mental y déficits neurológicos focales), mielitis (disfunción de las neuronas motoras superiores e inferiores, nivel sensorial y disfunción intestinal y vesical) o ambas pueden ser el resultado de una infección por ortopoxvirus . En raras ocasiones, se pueden detectar ortopoxvirus en el líquido cefalorraquídeo . [ cita necesaria ]
En cuanto a las infecciones específicas por Ortopoxvirus , la mpox humana se parece más a la viruela leve. [7] La viruela vacuna humana es una infección localizada relativamente grave. Una encuesta de 54 casos informó tres casos de infección generalizada, incluida una muerte. [10]
Se pueden administrar inmunoglobulinas específicas de vacuna a individuos infectados. El único producto disponible actualmente para el tratamiento de las complicaciones de la infección por ortopoxvirus es la inmunoglobulina vaccinia (VIG), que es una solución isotónica estéril de la fracción de inmunoglobulina del plasma de personas vacunadas con el virus vaccinia. 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 vacunal. Se recomienda VIG para vaccinia generalizada grave si el paciente está extremadamente enfermo o tiene una enfermedad subyacente grave. La VIG no aporta ningún beneficio en el tratamiento de la encefalitis posvacunal y no desempeña ningún papel en el tratamiento de la viruela. Los suministros actuales de VIG son limitados y su uso está reservado para el tratamiento de complicaciones de la vacuna con manifestaciones clínicas graves. La dosis recomendada de VIG actualmente disponible es de 0,6 ml/kg de peso corporal. La VIG debe administrarse por vía intramuscular e idealmente se administra lo antes posible después de la aparición de los síntomas. Debido a 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 se pueden repetir, generalmente a intervalos de 2 a 3 días, hasta que comience la recuperación (es decir, no aparezcan nuevas lesiones). Los CDC son actualmente la única fuente de VIG para civiles. [ cita necesaria ]
Se ha informado que ciertos compuestos antivirales como el tecovirimat (ST-246) [13] son 100% activos contra el virus vaccinia u otros ortopoxvirus in vitro y en animales de prueba. La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) le ha concedido al tecovirimat el estatus de medicamento huérfano y actualmente se encuentra en estudio para determinar su seguridad y eficacia en humanos. Otro ejemplo es el brincidofovir . En junio de 2021, la FDA aprobó este fármaco para el tratamiento de la viruela en humanos, lo que lo convierte en el primer fármaco aprobado para un mecanismo de acción efectivamente extinto. La decisión se tomó tras una revisión de prioridades 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, pero se infirió mediante proxy, la supervivencia del animal después de la infección por especies relacionadas de Orthopoxvirus . Por el contrario, se disponía de datos de seguridad de ensayos del fármaco en el tratamiento de infecciones por citomegalovirus en humanos. [14]
Se ha demostrado que 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 desafío letal con vaccinia. [15] Actualmente, los CDC están evaluando la eficacia del imatinib y compuestos relacionados 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 . [dieciséis]