Virología Clínica PDF

Lucía García Funcasta MICROBIOLOGÍA VIROLOGÍA: 1. Introducción a la virología clínica: puntos clave. Los virus son fragmentos de ácido nucleico (ADN o ARN) capaces de multiplicarse en el interior de las células y pasar...

Lucía García Funcasta MICROBIOLOGÍA VIROLOGÍA: 1. Introducción a la virología clínica: puntos clave. Los virus son fragmentos de ácido nucleico (ADN o ARN) capaces de multiplicarse en el interior de las células y pasar a otras para iniciar un nuevo ciclo replicativo. Para protegerse, se rodean de una cubierta proteica (cápside) que en ocasiones está recubierta por una envoltura lipídica. A los virus estructuralmente completos se les llama viriones y son parásitos/simbiontes obligados de las células de las que dependen para su replicación. 1. Patogénesis de los virus: Los virus que infectan al ser humano pueden causar enfermedad directamente al replicarse en las células de los órganos por mecanismo citopático directo o indirectamente por mecanismo inmunitario o por combinación de ambos. Algunos tras la infección son erradicados por la respuesta inmunitaria, mientras que otros pueden persistir en estado latente y entre estos los hay que además tienen capacidad oncogénica (oncovirus). 2. Estructura de los virus: Genoma, Cápside, Envoltura 3. Antígenos virales: Los constituyen las proteínas internas asociadas al genoma, las de la cápside y la matriz, así como las glicoproteínas insertadas en la envoltura. Son importantes en la caracterización, el diagnóstico, la prevención (vacunas) y la resolución de las infecciones. 4. Replicación de los virus: Es muy importante conocer el ciclo replicativo que se realiza a través de diversas etapas: 1. Adherencia del virus a las células diana mediante las adhesinas (cápsomeros en virus desnudos y gp en los envueltos) y posterior penetración a su interior. 2. Decapsidación, que implica la salida del AN desde la cápside al citoplasma celular y su penetración en el núcleo si se replica en el. Mayoritariamente, los virus ARN replican en el citoplasma y los ADN en el núcleo. 3. Formación del ARNm que en los ribosomas inicia la síntesis de las proteínas no estructurales (polimerasas). 4. Replicación (Multiplicación) del genoma 5. Síntesis de las proteínas estructurales al transcribirse el ARNm en los ribosomas de manera simultánea o posterior a la replicación 6. Ensamblaje de todas las estructuras para formar la nucleocápside, que se rodea de una envoltura lipídica en los virus envueltos. 7. Liberación al exterior de las células, mediante lisis y muerte celular en virus desnudos o normalmente sin afectar la viabilidad en el caso de los virus envueltos. 5. Variabilidad genómica: La replicación viral comporta esta variabilidad, especialmente en virus ARN, cuyas polimerasas carecen de función correctora de errores. Estos cambios o mutaciones pueden ser relevantes al ocasionar la evasión a la respuesta inmune o causar resistencia natural a los antivirales (SARs a AAD). 6. Taxonomía: Los criterios actuales para la clasificación de los virus se basan fundamentalmente en el tipo y la secuencia de su genoma. También se consideran: simetría de la nucleocápside, presencia de envoltura, tamaño, etc. En cuanto a la nomenclatura, las diversas familias, subfamilias y géneros se denominan utilizando una palabra latina que acaba en –viridae, -virinae y-virus respectivamente. Lucía García Funcasta MICROBIOLOGÍA 7. Acción patógena: Localización>>>Penetración>>>Difusión>>>Infección. o Localización: La mayoría de virus que causan enfermedades tienen su reservorio en el propio ser humano, aunque algunos (zoonóticos) también en animales. o Penetración: Las vías de penetración más comunes son las mucosas orofaringea y respiratoria, el tubo digestivo, la mucosa genital y en menor frecuencia la piel (parenteral). La capacidad para penetrar dependerá de la presencia de receptores para las adhesinas del virus, lo que condiciona la entrada y el territorio afectado. o Difusión: Por lo que respecta a su difusión, determinados virus solo producen infección en la puerta de entrada sin propagarse a otras zonas (Influenza, Rotavirus y HPV). Otros, pueden alcanzar el torrente sanguíneo (viremia primaria) y multiplicarse en el sistema fagocítico mononuclear (SER) produciendo una viremia secundaria que los lleva a los órganos diana. Algunos, difunden directamente a los órganos diana a través de la sangre (VHB, CMV, Arbovirus por los artrópodos) o al SNC a través de los nervios periféricos. o Infección: Algunos virus producen infecciones autolimitadas y tras la infección son erradicados. Sin embargo, otros pueden causar infección persistente durante años o toda la vida en un estado de latencia con ocasionales periodos de recurrencia clínica (herpesvirus), con replicación persistente de bajo nivel (VHB y VHC) o bien con una replicación vírica constante como el VIH, que se integra tras la primoinfección en el genoma celular como provirus. Las infecciones fetales o congénitas se producen por vía transplacentaria y pueden presentar diferente etiología (VIH, Herpesvirus, Parvovirus B19, etc.). Por último, un grupo de virus denominados oncogénicos (oncovirus) pueden cooperar en la producción de neoplasias (HPV, VHB, VHC, VEB etc.) 8. Diagnóstico: Actualmente, se basa principalmente en la detección molecular del genoma viral (TAAN) y en la detección por EIA de antígenos virales y anticuerpos específicos. El aislamiento en cultivos celulares cada vez se utiliza menos. Por su parte, la detección de anticuerpos específicos mediante serología también posee indicaciones para conocer el estado inmunitario (natural o postvacunación) y realizar estudios epidemiológicos. 2. Virus ADN sin envoltura: Son un conjunto heterogéneo de virus formado por los adenovirus, los papilomavirus, los poliomavirus y los eritrovirus. A pesar de sus diferencias, poseen características estructurales comunes (genoma de ADN, simetría icosaédrica y carecer de envoltura). Causan enfermedades muy diversas: o Adenovirus: infecciones respiratorias, conjuntivitis y enteritis o Papilomavirus: verrugas cutáneas y mucosas y participan en el Ca de cérvix uterino o Poliomavirus: enfermedad en inmunodeprimidos o Eritrovirus: PrVB19 causa eritema infeccioso, anemia hemolítica e infección congénita 1. Adenovirus: Virología: genoma de ADN lineal, cápside icosaédrica, sin envoltura y 70-90 nm de Φ. En los vértices del icosaedro (pentones) hay unas "fibras" que actúan como adhesinas al unirse al receptor celular CAR. Tras la unión, el virus es endocitado, el ADN sale de la cápside y penetra en el núcleo donde replica y posteriormente se encapsida para formar los nuevos viriones. Finalmente sale de Lucía García Funcasta MICROBIOLOGÍA la célula causando probablemente la lisis de esta. Existen siete especies o grupos (A-G) de Adenovirus que afectan al hombre (HAdV) en las que se han caracterizado en torno a 100 tipos (88) diferentes en función de ensayos de neutralización y recientemente de diferencias en el genoma. Epidemiología: Como todos los virus desnudos son resistentes a los agentes físicos y se transmiten por gotas respiratorias, contacto directo, fómites y vía fecal oral. Patología y patogenia: Existe cierta correlación entre el tipo de Adenovirus y el proceso patológico. Infecciones respiratorias: En niños, infecciones del TRS y la fiebre faringoconjuntival con carácter epidémico durante el verano (piscinas, campamentos). En adultos, infección respiratoria aguda (brotes en instituciones militares, geriátricas, etc.) Ej. HAdV 4 y 7 Infecciones oculares: Benignas como la conjuntivitis folicular o graves como la queratoconjuntivitis epidémica que causa lesiones corneales y es muy contagiosa. Enteritis: Sólo los HAdV 40 y 41 causan gastroenteritis (niños 100) es frecuente sufrir varios episodios a lo largo de la vida. Por su grado benigno no se solicita el diagnóstico de laboratorio, aunque en casos graves los paneles sindrómicos o las PCR multiplex basados en TAAN y disponibles para patología respiratoria, los incluyen. Carecen de tratamiento específico. 2. Parechovirus: aunque estos virus, que agrupan a los antiguos Echovirus serotipos 22 y 23 y otros nuevos descritos, se han separado de los enterovirus por criterios taxonómicos, su acción patógena es semejante a la de los antiguos Echovirus (respiratoria y del SNC). La transmisión es por vía fecal-oral y respiratoria y el diagnóstico se realiza mediante TAAN de manera similar a los Enterovirus. Se incluyen en los paneles sindrómicos del SNC para meningitis/encefalitis. 3. Hepatovirus: este género, que incluye al VHA, posee las características generales de los picornavirus y lo trataremos en el capítulo correspondiente a los virus hepatotropos. 4. Virus ARN sin envoltura causantes de enteritis: aunque la facultad de causar enteritis se le ha atribuido a diversos virus, solo se ha demostrado esta capacidad enteropatógena en: Astrovirus, Rotavirus, Norovirus, Sapovirus y Kobuvirus (virus Aichi), que son virus ARN desnudos, así como en los Adenovirus 40 y 41 cuyo genoma es de ADN. 1. Astrovirus: Virología: pertenecen a la familia Astroviridae. Son virus pequeños de 30 nm de Φ, con genoma de ssARN+ monocatenario, cápside con simetría icosaédrica, sin envoltura y con aspecto de estrella. Epidemiología: distribución universal, con pico invernal de incidencia. El reservorio es humano y la transmisión es fecal-oral, a través de agua y alimentos contaminados y de persona a persona (dosis Lucía García Funcasta MICROBIOLOGÍA infectante muy baja). Brotes en guarderías, escuelas y salas pediátricas pero con menos incidencia que rotavirus. Patología: sintomatología similar a rotavirus pero más leve (rara deshidratación). Causan 2-8% de gastroenteritis Diagnóstico y tratamiento: Detección del Ag (IC) y TAAN en heces. Sintomático para corregir la deshidratación. 2. Rotavirus: Virología: Son virus icosaédricos, desnudos, de 75 nm de Φ y con forma de rueda. Su genoma está formado por 11 segmentos de dsARN, que codifica 6 proteinas estructurales (la VP4 actúa como adhesina al ser modificada por las proteasas intestinales) y 6 no estructurales (la NSP-4 actúa como enterotoxina) y la cápside está formada por tres capas concéntricas de capsómeros. Existen 10 especies (A-J), de las que 3 (A principalmente y también B y C) se asocian a enteritis esporádica en el ser humano (niños dsADN > ssARN). Dentro de la familia Retroviridae hay dos géneros de interés: 1. Lentivirus que incluye los virus de la inmunodeficiencia humana (VIH-1 y VIH-2) causantes del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) caracterizado por infecciones oportunistas y neoplasias. 2. Deltaretrovirus que incluye los virus linfotrópicos de células T humanas (HTLV) causantes de linfomas y otros procesos neurológicos (PET). 1. Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH): Virología: El genoma del VIH está formado por dos moléculas idénticas de ssARN (+). Las moléculas de ARN están asociadas a la nucleoproteína p7 y situadas en el interior de la cápside icosaédrica troncocónica que a su vez está formada por p24 y rodeada por p17 que forma la matriz. Lucía García Funcasta MICROBIOLOGÍA Dentro de la cápside también se localizan las tres proteínas enzimáticas: retrotranscriptasa, integrasa y proteasa. La envoltura lipídica procede de la membrana citoplasmática y contiene dos glucoproteinas, la gp41 transmembranaria y la gp120 externa y unida a la anterior. Estas gp participan en la adhesión y la fusión. El virión tiene un Φ de 80-110 nm. Ciclo replicativo: 1. Los retrovirus a través de la gp120 asociada a la gp41 se unen a los receptores CD4 de la membrana de los linfocitos T. 2. Tras la unión, se produce un cambio conformacional en gp120 que le permite unirse al correceptor CCR5 o CXCR4, por lo que la gp41 modifica su estructura y se produce la fusión con la membrana de la célula hospedadora y la penetración de la nucleocápside en el citoplasma de la célula. 3. Tras la salida del ssARN, este es transcrito a ADN bicatenario por acción de la TI, y en el núcleo de la célula se integra en el genoma celular por acción de la integrasa constituyendo el ADN provírico o provirus que persistirá en la célula hospedadora toda la vida. 4. A continuación, por acción de la polimerasa celular se produce ARNm que sirve como patrón para formar las distintas proteinas del VIH en el citoplasma que se ensamblan formando los viriones con participación de la proteasa viral. 5. Finalmente, los viriones maduros son liberados por gemación rodeados de una envoltura procedente de la membrana celular. La integración del genoma vírico en el genoma celular es el mecanismo que impide su eliminación del organismo. La replicación vírica ocasiona la destrucción de los linfocitos T CD4 y un deterioro progresivo de todo el sistema inmunitario por diferentes mecanismos. Por otra parte la alta variabilidad genética que afecta especialmente a la estructura de las glucoproteinas de envoltura dificulta el poder disponer de una vacuna. Epidemiología: El VIH se transmite vía parenteral a través de la sangre y derivados (UDI), por vía sexual (HET y HSH) y por vía vertical principalmente durante el parto (transplacentaria y lactancia). El VIH tiene una distribución universal mientras que el VIH-2 se circunscribe principalmente a África Occidental. La progresión a SIDA es más rápida en VIH-1. Patología y patogenia: Periodo de incubación de 2-4 semanas. En la mitad de los casos la primoinfección es asintomática. El cuadro clínico inicial puede manifestarse como un síndrome gripal o con el perfil de una mononucleosis infecciosa con exantema tardío. Tras la remisión espontanea de estas manifestaciones sigue un periodo asintomático de duración variable. La etiopatogenia de la infección por el VIH es un proceso extraordinariamente complejo de destrucción del sistema inmunitario. El SIDA aparece cuando los linfocitos CD4