El virus de las paperas (MuV) es el virus que causa las paperas . El MuV contiene un genoma monocatenario de sentido negativo hecho de ácido ribonucleico (ARN). Su genoma tiene una longitud de unos 15.000 nucleótidos y contiene siete genes que codifican nueve proteínas. El genoma está envuelto por una cápside que a su vez está rodeada por una envoltura viral . Las partículas del MuV, llamadas viriones, tienen forma pleomórfica y varían en tamaño de 100 a 600 nanómetros de diámetro. Se reconocen un serotipo y doce genotipos que varían en su distribución geográfica. Los humanos son el único huésped natural del virus de las paperas.
El virus MuV se replica primero uniéndose a la superficie de las células, donde su envoltura se fusiona con la membrana de la célula huésped para liberar la cápside dentro de la célula. Una vez dentro, la ARN polimerasa dependiente del ARN viral transcribe el ARN mensajero (ARNm) del genoma y luego replica el genoma. Después de la traducción de las proteínas virales, los viriones se forman adyacentes a la membrana celular, desde donde luego abandonan la célula por gemación desde su superficie, utilizando la membrana celular como envoltura.
El virus de las paperas se identificó por primera vez como causa de las paperas en 1934 y se aisló por primera vez en 1945. Unos años después de su aislamiento, se desarrollaron vacunas que protegían contra la infección por MuV. El MuV se reconoció por primera vez como especie en 1971 y se le ha dado el nombre científico de orthorubulavirus de las paperas . Está asignado al género Orthorubulavirus en la subfamilia Rubulavirinae , familia Paramyxoviridae .
El virus de las paperas contiene un genoma lineal, monocatenario y no segmentado de 15.384 nucleótidos de longitud y compuesto de ácido ribonucleico (ARN). El genoma tiene sentido negativo, por lo que el ARNm puede transcribirse directamente a partir del genoma. El virus de las paperas codifica siete genes en el siguiente orden: [2] [3] [4]
Se cree que la proteína SH está involucrada en el bloqueo de la apoptosis mediada por NF(α) de la célula huésped, lo que se hace como una respuesta antiviral para suprimir la propagación de virus, aunque la SH no es necesaria para la replicación ya que los MuV diseñados sin SH aún pueden replicarse. La proteína V también está involucrada en evadir las respuestas antivirales del huésped mediante la inhibición de la producción y señalización de interferones . A diferencia de las otras proteínas, la función de la proteína I es desconocida. [2]
El genoma del virus de las paperas está envuelto por proteínas N para formar un complejo de ribonucleoproteína helicoidal flexible y poco enrollado (RNP) que consiste en el genoma rodeado por una nucleocápside a la que está unido RdRp. Las RNP están rodeadas por una envoltura , una membrana lipídica , que contiene dos tipos de espigas en su superficie que corresponden a las glicoproteínas HN y F. Las proteínas M se encuentran en el lado interno de la envoltura, conectando la envoltura a la RNP. Los viriones varían en tamaño de 100 a 600 nanómetros (nm) de diámetro y tienen forma pleomórfica. [2] [5] [6]
El MuV interactúa primero con una célula huésped uniéndose a su superficie a través del receptor de la proteína HN, el ácido siálico , que se une a los receptores de ácido siálico en la superficie de las células huésped. Después de la unión, la proteína F se activa y comienza a fusionar la envoltura viral con la membrana de la célula huésped. La proteína F lo hace cambiando de un estado metaestable a un replegamiento a una estructura de horquilla más estable, que permite que el contenido del virión, incluido el RNP, se libere en el citoplasma de la célula huésped. [2] [5] [6]
Al entrar en la célula huésped, el RdRp comienza a transcribir el ARNm del genoma dentro del RNP. La transcripción comienza en o cerca del extremo 3' (generalmente pronunciado "three prime end") en una región promotora y avanza secuencialmente hacia el extremo 5'. Se transcribe una cadena de ARNm para cada gen, y es necesario que todos los genes se transcriban secuencialmente antes de que se transcriba un gen para que ese gen se transcriba. Los genes más cercanos al extremo 3' se transcriben con la frecuencia más alta, disminuyendo en frecuencia a medida que RdRp se acerca al extremo 5'. RdRp sintetiza una tapa en el extremo 5' del ARNm y una cola poliadenilada en el extremo 3' que consiste en cientos de adeninas consecutivas . Una vez que se ha transcrito un gen, RdRp lo libera en el citoplasma para la posterior traducción de proteínas virales por los ribosomas del huésped. [2] [6] [7] [8] Las proteínas V y P están codificadas por el mismo gen, por lo que mientras transcribe el ARNm, RdRp edita el ARNm insertando dos guaninas no moldeadas en el ARNm para transcribir el ARNm para la proteína P. [9]
Más adelante en el ciclo de replicación, una vez que hay una cantidad suficiente de nucleoproteínas después de la traducción, RdRp cambia de función para replicar el genoma. Esto ocurre en un proceso de dos pasos: primero, RdRp sintetiza un antígeno de sentido positivo a partir del genoma de sentido negativo y, segundo, RdRp sintetiza a su vez cadenas de ARN genómico de sentido negativo a partir del antígeno. Durante este proceso, el antígeno y los genomas recién replicados son encapsidados por la nucleoproteína al mismo tiempo que se produce la replicación. [2] [6] [8] Los genomas de la progenie se pueden utilizar para transcripción o replicación adicionales o simplemente se pueden empaquetar en viriones de la progenie. [5]
Las proteínas HN y F se sintetizan en el retículo endoplasmático y viajan a través del complejo de Golgi hasta la membrana celular, ya sea que se unan a la membrana celular o sobresalgan de la superficie de la célula. Las proteínas M se unen a los sitios de la membrana celular donde se encuentran las proteínas HN y F, haciéndolo en las posiciones donde sus "colas" sobresalen hacia el interior de la membrana celular en el citoplasma. Las proteínas M actúan entonces como señales para las RNP recién sintetizadas sobre dónde se deben formar los viriones. Se cree que la interacción de las proteínas RNP y M desencadena la gemación desde la célula huésped. [2] [5] [6] [10]
La gemación de la célula huésped comienza cuando las proteínas M reclutan a las proteínas de clase E del huésped que forman estructuras del complejo de clasificación endosómica requeridas para el transporte (ESCRT) en el sitio de la gemación. Allí, las proteínas ESCRT forman espirales concéntricas y empujan el contenido del virión hacia afuera de la célula en forma de una vesícula que sobresale de la célula. Las proteínas ESCRT luego constriñen la abertura de la vesícula y terminan la gemación cortando la vesícula del resto de la membrana, formando un virión completo que se libera de la célula huésped. [5] [10] [11] Durante este proceso, la neuraminidasa de las proteínas HN ayuda a la separación de la membrana del huésped y evita la agregación del virión. [6]
El virus de las paperas tiene un serotipo y doce genotipos . Los genotipos se pueden distinguir en función de los genes F, SH y HN. El gen SH tiene un grado de variación entre genotipos que va del 5% al 21%, el más alto entre los genes de MuV. Los genotipos se denominan genotipos A a N, excluyendo E y M, es decir, genotipos A, B, C, D, F, G, H, I, J, K, L y N. Los genotipos E y M se reconocían anteriormente, pero se abolieron debido al análisis filogenético de que los MuV asignados a ellos pertenecían en cambio a los genotipos C y K, respectivamente. [12] [13]
Los diferentes genotipos varían en frecuencia de una región a otra. Por ejemplo, los genotipos C, D, H y J son más comunes en el hemisferio occidental, mientras que los genotipos F, G e I son más comunes en Asia, aunque el genotipo G se considera un genotipo global. Los genotipos A y B no se han observado en la naturaleza desde la década de 1990. Esta diversidad de MuV no se refleja en la respuesta de anticuerpos, ya que, como solo hay un serotipo, los anticuerpos contra un genotipo también son funcionales contra todos los demás. [12] [14]
Se estima que los genes F, SH, HN, utilizados para distinguir genotipos, experimentan mutaciones genéticas a una tasa de 0,25 · 10 −3 sustituciones por sitio por año, lo que se considera una tasa de mutación muy baja para un virus ARN. [13] [15] [16] El análisis filogenético de todo el gen SH indica que los genotipos A y J están relacionados en una rama y se separan de los otros genotipos. En esa segunda rama, el genotipo I es un clado hermano de los otros genotipos, que se agrupan en cinco clados hermanos secuenciales: G y H; D y K; C; L; y B, F y N. [12]
Los humanos son el único huésped natural del virus de las paperas, que causa las paperas . La enfermedad se transmite a través del contacto con secreciones respiratorias como gotitas aerosolizadas y saliva. La infección provoca fiebre, dolor muscular e hinchazón dolorosa de las glándulas parótidas , dos glándulas salivales situadas a los lados de la boca delante de las orejas. La infección también puede afectar a muchos otros tejidos y órganos, lo que resulta en una variedad de reacciones inflamatorias como encefalitis , meningitis aséptica [17] , orquitis , miocarditis , pancreatitis , nefritis , ooforitis y mastitis . Las paperas no suelen poner en peligro la vida y normalmente se resuelven en unas pocas semanas después de la aparición de los síntomas, pero pueden producirse complicaciones a largo plazo como parálisis, convulsiones, hidrocefalia y sordera. El tratamiento es de naturaleza de apoyo y la infección se puede prevenir mediante la vacunación. [2] [18] [19]
El virus de las paperas, cuyo nombre científico es orthorubulavirus de las paperas , pertenece al género Orthorubulavirus , en la subfamilia Rubulavirinae , familia Paramyxoviridae . [1] Las cepas de MuV se nombran y clasifican utilizando el siguiente sistema: [12]
Este sistema se utiliza en orden secuencial. Por ejemplo, MuVs/NewYork.USA/17.11[B] (VAC) es un MuV de genotipo B asociado a la vacuna derivado de material clínico de la ciudad de Nueva York , y MuVi/London.GBR/3.12/2[G] es un MuV de genotipo G derivado de un cultivo celular de Londres . [12]
En 1934, Claude D. Johnson y Ernest William Goodpasture identificaron las paperas como una enfermedad viral. Descubrieron que los macacos rhesus expuestos a la saliva extraída de humanos en las primeras etapas de la enfermedad desarrollaban paperas. Además, demostraron que las paperas podían transmitirse a los niños a través de preparaciones filtradas y esterilizadas, sin bacterias, de tejido de parótida de mono macerado, lo que demostraba que se trataba de una enfermedad viral. [2] [20] El virus de las paperas se aisló por primera vez en 1945 y en 1948 se había desarrollado la primera vacuna contra las paperas. [20]
Las vacunas iniciales contenían partículas virales inactivadas y brindaban protección a corto plazo contra las paperas. En la década de 1960, Maurice Hilleman desarrolló una vacuna contra las paperas más eficaz utilizando partículas virales vivas extraídas de su hija de cinco años infectada, Jeryl Lynn. Esta vacuna fue aprobada para su uso en 1967 y recomendada en 1977, reemplazando a las vacunas anteriores que eran menos efectivas. Hilleman también trabajaría para desarrollar la vacuna MMR en 1971, efectiva contra el sarampión , las paperas y la rubéola . La cepa "Jeryl Lynn" del virus de las paperas, que pertenece al genotipo A, [14] continúa utilizándose en vacunas contra las paperas. [20]
El virus de las paperas fue reconocido como especie en 1971 por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV), que supervisa la taxonomía de los virus, cuando fue asignado al género Paramyxovirus . Desde entonces, ha sufrido numerosos cambios taxonómicos y cambios en su nombre científico: [1] [21]
La palabra paperas se menciona por primera vez alrededor de 1600 y es la forma plural de paperas, que significa "hacer muecas", y que originalmente era un verbo que significaba "lloriquear o murmurar como un mendigo". Es probable que la enfermedad se llamara paperas en referencia a la hinchazón causada por la parotiditis, lo que refleja su impacto en las expresiones faciales, así como su capacidad para tragar con dolor y dificultad. "Paperas" también se utilizó a partir del siglo XVII para significar "un ataque de melancolía, mal humor, desagrado silencioso". [17] [22]