Virus emergente - Emergent virus

Un virus emergente (o virus emergente ) es un virus de reciente aparición , que aumenta notablemente en incidencia / rango geográfico o tiene el potencial de aumentar en un futuro próximo. Los virus emergentes son una de las principales causas de enfermedades infecciosas emergentes y plantean problemas de salud pública a nivel mundial, dado su potencial para provocar brotes de enfermedades que pueden provocar epidemias y pandemias . Además de causar enfermedades , los virus emergentes también pueden tener graves implicaciones económicas . Los ejemplos recientes incluyen los coronavirus relacionados con el SARS , que han causado el brote de SARS de 2002-2004 ( SARS-CoV-1 ) y la pandemia de COVID-19 de 2019-21 ( SARS-CoV-2 ). Otros ejemplos incluyen el virus de la inmunodeficiencia humana que causa el VIH / SIDA ; los virus responsables del Ébola ; el virus de la influenza H5N1 responsable de la gripe aviar ; y H1N1 / 09 , que causó la pandemia de gripe porcina de 2009 (una cepa emergente anterior de H1N1 causó la pandemia de gripe española de 1918). La aparición de virus en los seres humanos es a menudo una consecuencia de la zoonosis , que implica un salto entre especies de una enfermedad viral a los seres humanos desde otros animales. Dado que los virus zoonóticos existen en los reservorios animales , son mucho más difíciles de erradicar y, por lo tanto, pueden establecer infecciones persistentes en las poblaciones humanas.

Los virus emergentes no deben confundirse con virus reemergentes o virus recién detectados. Por lo general, se considera que un virus reemergente es un virus que apareció anteriormente y que está experimentando un resurgimiento, por ejemplo, el sarampión . Un virus recién detectado es un virus no reconocido previamente que ha estado circulando en la especie como infecciones endémicas o epidémicas . Los virus recién detectados pueden haber escapado a la clasificación porque no dejaron pistas distintivas y / o no pudieron aislarse o propagarse en cultivo celular . Los ejemplos incluyen el rinovirus humano (una de las principales causas de resfriados comunes que se identificó por primera vez en 1956), la hepatitis C (finalmente identificada en 1989) y el metapneumovirus humano (descrito por primera vez en 2001, pero se cree que circula desde el siglo XIX). Dado que la detección de dichos virus está impulsada por la tecnología, es probable que aumente el número informado.

Zoonosis

Ver también: zoonosis

Dada la rareza del desarrollo espontáneo de nuevas especies de virus, la causa más frecuente de virus emergentes en humanos es la zoonosis . Se estima que este fenómeno representa el 73% de todos los patógenos emergentes o reemergentes , y los virus desempeñan un papel desproporcionadamente importante. Los virus de ARN son particularmente frecuentes y representan el 37% de los patógenos emergentes y reemergentes. Una amplia gama de animales, incluidas aves silvestres, roedores y murciélagos, están asociados con los virus zoonóticos. No es posible predecir eventos zoonóticos específicos que puedan estar asociados con un reservorio animal en particular en un momento dado.

El desbordamiento zoonótico puede resultar en infecciones autolimitadas 'callejón sin salida', en las que no se produce más transmisión humano-humano (como con el virus de la rabia ), o en casos infecciosos, en los que el patógeno zoonótico es capaz de sostener humano-humano transmisión (como con el virus del Ébola ). Si el virus zoonótico es capaz de mantener una transmisión exitosa entre humanos, puede ocurrir un brote . Algunos eventos de desbordamiento también pueden hacer que el virus se adapte exclusivamente a la infección humana (como ocurrió con el virus del VIH ), en cuyo caso los humanos se convierten en un nuevo reservorio del patógeno.

Un 'salto' zoonótico exitoso depende del contacto humano con un animal que alberga una variante del virus que puede infectar a los humanos. Para superar las restricciones de rango de hospedadores y mantener una transmisión humano-humano eficiente, los virus que se originan en un reservorio animal normalmente sufrirán mutaciones , recombinaciones genéticas y reordenamiento . Debido a su rápida replicación y altas tasas de mutación, es más probable que los virus de ARN se adapten con éxito a la invasión de una nueva población de huéspedes.

Ejemplos de fuentes animales

Murciélagos

Diferentes especies de murciélagos.
Diferentes especies de murciélagos

Si bien los murciélagos son miembros esenciales de muchos ecosistemas, también se les implica con frecuencia como fuentes frecuentes de infecciones por virus emergentes. Su sistema inmunológico ha evolucionado de tal manera que suprime cualquier respuesta inflamatoria a las infecciones virales, lo que les permite convertirse en huéspedes tolerantes para los virus en evolución y, en consecuencia, proporcionan importantes reservorios de virus zoonóticos. Están asociados con más virus zoonóticos por especie huésped que cualquier otro mamífero, y los estudios moleculares han demostrado que son los huéspedes naturales de varios virus zoonóticos de alto perfil, incluidos los coronavirus relacionados con el síndrome respiratorio agudo severo y los filovirus de la fiebre hemorrágica del Ébola / Marburgo . En términos de su potencial para eventos de desbordamiento, los murciélagos han asumido el papel de liderazgo previamente asignado a los roedores. Los virus pueden transmitirse desde los murciélagos a través de varios mecanismos, incluida la mordedura de murciélago, la aerosolización de saliva (por ejemplo, durante la ecolocalización ) y las heces / orina.

Debido a su ecología / comportamiento distintivo , los murciélagos son naturalmente más susceptibles a la infección y transmisión viral. Varias especies de murciélagos (por ejemplo, murciélagos pardos) se agregan en perchas abarrotadas, lo que promueve la transmisión viral intra e interespecies. Además, como los murciélagos están muy extendidos en las áreas urbanas, los humanos ocasionalmente invaden sus hábitats que están contaminados con guano y orina. Su capacidad para volar y sus patrones de migración también significa que los murciélagos pueden propagar enfermedades en un área geográfica extensa, al mismo tiempo que adquieren nuevos virus. Además, los murciélagos experimentan infecciones virales persistentes que, junto con su extrema longevidad (algunas especies de murciélagos tienen una vida útil de 35 años), ayudan a mantener los virus y transmitirlos a otras especies. Otras características de los murciélagos que contribuyen a su potencia como huéspedes virales incluyen: su elección de alimentos, hábitos de letargo / hibernación y susceptibilidad a la reinfección.

Factores impulsores de la aparición viral

Ver también: Infección § Enfermedades emergentes

La aparición de virus es a menudo una consecuencia tanto de la naturaleza como de la actividad humana . En particular, los cambios ecológicos pueden facilitar en gran medida la aparición y reaparición de virus zoonóticos. Factores como la deforestación , la reforestación , la fragmentación del hábitat y el riego pueden afectar la forma en que los seres humanos entran en contacto con las especies de animales salvajes y, en consecuencia, promover la aparición de virus. Además, el cambio climático puede afectar los ecosistemas y la distribución de los vectores , lo que a su vez puede afectar la aparición de virus transmitidos por vectores. Otros cambios ecológicos , por ejemplo, la introducción de especies y la pérdida de depredadores, también pueden afectar la aparición y prevalencia de virus. Algunas prácticas agrícolas , por ejemplo, la intensificación de la ganadería y la gestión / eliminación inadecuada de las heces de los animales de granja, también están asociadas con un mayor riesgo de zoonosis.

Los virus también pueden surgir debido al establecimiento de poblaciones humanas que son vulnerables a la infección. Por ejemplo, un virus puede surgir después de la pérdida de la inmunidad de protección cruzada , lo que puede ocurrir debido a la pérdida de un virus salvaje o la finalización de los programas de vacunación . Los países bien desarrollados también tienen una mayor proporción de ciudadanos que envejecen y enfermedades relacionadas con la obesidad , lo que significa que sus poblaciones pueden estar más inmunosuprimidas y, por lo tanto, en riesgo de infección. Por el contrario, las naciones más pobres pueden tener poblaciones inmunodeprimidas debido a la desnutrición o infecciones crónicas; También es poco probable que estos países tengan programas de vacunación estables. Además, los cambios en la demografía humana , por ejemplo, el nacimiento y / o la migración de individuos inmunológicamente ingenuos, pueden conducir al desarrollo de una población susceptible que permita la infección por virus a gran escala.

Otros factores que pueden promover la aparición de virus incluyen la globalización ; en particular, el comercio internacional y los viajes / migraciones de personas pueden resultar en la introducción de virus en nuevas áreas. Además, dado que las ciudades densamente pobladas promueven la transmisión rápida de patógenos, la urbanización descontrolada (es decir, el aumento del movimiento y el asentamiento de personas en áreas urbanas ) puede promover la aparición de virus. La migración de animales también puede conducir a la aparición de virus, como fue el caso del virus del Nilo Occidental, que se propagó a través de poblaciones de aves migratorias. Además, las prácticas humanas relacionadas con la producción y el consumo de alimentos también pueden contribuir al riesgo de aparición de virus. En particular, los mercados húmedos (es decir, los mercados de animales vivos) son un entorno ideal para la transferencia de virus, debido a la alta densidad de personas y animales salvajes / de granja presentes. El consumo de carne de animales silvestres también está asociado con la aparición de patógenos.

Prevención

El control y la prevención de las enfermedades zoonóticas depende de una vigilancia mundial adecuada a varios niveles, incluida la identificación de nuevos patógenos, la vigilancia de la salud pública (incluidas las encuestas serológicas ) y el análisis de los riesgos de transmisión. La complejidad de los eventos zoonóticos en todo el mundo predica un enfoque multidisciplinario de la prevención. El modelo One Health se ha propuesto como una estrategia global para ayudar a prevenir la aparición de enfermedades zoonóticas en los seres humanos, incluidas las nuevas enfermedades virales. El concepto One Health tiene como objetivo promover la salud de los animales, los seres humanos y el medio ambiente, tanto a nivel local como global, fomentando la comprensión y la colaboración entre profesionales de diferentes disciplinas interrelacionadas, incluida la biología de la vida silvestre , la ciencia veterinaria , la medicina , la agricultura , la ecología , la microbiología , epidemiología e ingeniería biomédica .

Virulencia de virus emergentes

Como los hospedadores son inmunológicamente ingenuos frente a patógenos que no han encontrado antes, los virus emergentes suelen ser extremadamente virulentos en términos de su capacidad para causar enfermedades. Su alta virulencia también se debe a la falta de adaptación al nuevo huésped; los virus normalmente ejercen una fuerte presión de selección sobre el sistema inmunológico de sus huéspedes naturales, lo que a su vez ejerce una fuerte presión de selección sobre los virus. Esta coevolución significa que el huésped natural puede controlar la infección. Sin embargo, cuando el virus pasa a un nuevo huésped (por ejemplo, seres humanos), el nuevo huésped no puede hacer frente a la infección debido a la falta de coevolución, lo que da como resultado un desajuste entre los inmunoefectores del huésped y los inmunomoduladores del virus .

Además, para maximizar la transmisión, los virus a menudo se atenúan de forma natural (es decir, se reduce la virulencia ) de modo que los animales infectados puedan sobrevivir el tiempo suficiente para infectar a otros animales de manera más eficiente. Sin embargo, dado que la atenuación requiere tiempo, las nuevas poblaciones de huéspedes no se beneficiarán inicialmente de este fenómeno. Además, como los virus zoonóticos también existen de forma natural en los reservorios animales , su supervivencia no depende de la transmisión entre nuevos huéspedes; esto significa que es aún más improbable que los virus emergentes se atenúen con el propósito de lograr una transmisión máxima y que permanezcan virulentos.

Aunque los virus emergentes son con frecuencia muy virulentos, están limitados por varios factores del huésped que incluyen: inmunidad innata , anticuerpos naturales y especificidad del receptor . Si el huésped ha sido previamente infectado por un patógeno similar al virus emergente, el huésped también puede beneficiarse de la inmunidad protectora cruzada .

Ejemplos de virus emergentes

Influenza A

Micrografía electrónica del virus de la influenza, el aumento es de aproximadamente 100.000.
Micrografía electrónica del virus de la influenza, el aumento es de aproximadamente 100.000

La influenza es una infección respiratoria altamente contagiosa, que afecta aproximadamente al 9% de la población mundial y causa entre 300.000 y 500.000 muertes al año. Según sus proteínas centrales, los virus de la influenza se clasifican en los tipos A, B, C y D. Si bien tanto la influenza A como la B pueden causar epidemias en humanos, la influenza A también tiene un potencial pandémico y una tasa de mutación más alta, por lo tanto, es más importante para el público. salud.

Los virus de la influenza A se clasifican además en subtipos, según las combinaciones de las glicoproteínas de superficie hemaglutinina (HA) y neuraminidasa (NA). El principal reservorio natural de la mayoría de los subtipos de influenza A son las aves acuáticas silvestres; sin embargo, a través de una serie de mutaciones, un pequeño subconjunto de estos virus se ha adaptado a la infección de humanos (y otros animales). Un determinante clave de si un subtipo particular de influenza A puede infectar a los humanos es su especificidad de unión. La influenza aviar A se une preferentemente a los receptores de la superficie celular con un ácido siálico terminal unido a α2,3 , mientras que la influenza A humana se une preferentemente a los receptores de la superficie celular con un ácido siálico terminal unido a α2,6. A través de la mutación, algunos virus de la influenza aviar A han alterado con éxito su especificidad de unión de ácido siálico unido a α2,3‐ a α2,6. Sin embargo, para emerger en humanos, los virus de influenza aviar A también deben adaptar sus ARN polimerasas para funcionar en células de mamíferos, además de mutar para la estabilidad en el tracto respiratorio ácido de los humanos.

Después de la adaptación y el cambio de anfitrión , los virus de la influenza A tienen el potencial de causar epidemias y pandemias en humanos. Con frecuencia se producen cambios menores en la estructura de HA y NA ( deriva antigénica ), lo que permite que el virus cause brotes repetidos (es decir, influenza estacional ) al evadir el reconocimiento inmunológico. Los cambios importantes en la estructura de HA y NA ( cambio antigénico ), que son causados ​​por el reordenamiento genético entre diferentes subtipos de influenza A (por ejemplo, entre subtipos humanos y animales), pueden causar en cambio grandes pandemias regionales / globales . Debido a la aparición de cepas de influenza A antigénicamente diferentes en humanos, solo en el siglo XX ocurrieron cuatro pandemias.

Además, aunque los virus de la influenza animal A (por ejemplo, la influenza porcina ) son distintos de los virus de la influenza humana, aún pueden causar una infección zoonótica en los seres humanos. Estas infecciones se adquieren en gran parte después del contacto directo con animales infectados o ambientes contaminados, pero no resultan en una transmisión eficiente entre humanos; ejemplos de esto incluyen la influenza H5N1 y la influenza H7N9 .

SARS-CoV

Micrografía electrónica de SARS-CoV.
Micrografía electrónica de SARS-CoV

En 2002, una cepa altamente patógena del SARS-CoV (coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo) emergió de un reservorio zoonótico; Aproximadamente 8000 personas se infectaron en todo el mundo y las tasas de mortalidad se acercaron al 50% o más en los ancianos. Como el SARS-CoV es más contagioso después de los síntomas, la introducción de estrictas medidas de salud pública detuvo efectivamente la pandemia. Se cree que el reservorio natural del SARS-CoV son los murciélagos en herradura , aunque el virus también se ha identificado en varios carnívoros pequeños (por ejemplo, civetas de palma y perros mapache ). Se cree que la aparición del SARS-CoV fue facilitada por los mercados húmedos chinos, en los que las civetas positivas al virus actuaron como huéspedes intermediarios y transmitieron el SARS-CoV a los seres humanos (y otras especies). Sin embargo, un análisis más reciente sugiere que el SARS-CoV puede haber saltado directamente de los murciélagos a los humanos, con la posterior transmisión cruzada entre humanos y civetas.

Para infectar las células, el SARS-CoV usa la glicoproteína de la superficie de la espiga para reconocer y unirse al huésped ACE-2 , que usa como receptor de entrada celular; el desarrollo de esta característica fue crucial para permitir que el SARS-CoV "saltara" de los murciélagos a otras especies.

MERS-CoV

Micrografía electrónica de MERS-CoV.
Micrografía electrónica de MERS-CoV

Reportado por primera vez en 2012, MERS-CoV (coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio) marca la segunda introducción conocida de un coronavirus altamente patógeno de un reservorio zoonótico en humanos. La tasa de mortalidad de casos de este virus emergente es de aproximadamente el 35%, con el 80% de todos los casos notificados por Arabia Saudita. Aunque es probable que el MERS-CoV se haya originado en los murciélagos, se ha implicado a los dromedarios como probables huéspedes intermediarios. Se cree que el MERS-CoV ha estado circulando en estos mamíferos durante más de 20 años, y se cree que las nuevas prácticas de cría de camellos provocaron la propagación del MERS-CoV a los seres humanos. Los estudios han demostrado que los humanos pueden infectarse con MERS-CoV a través del contacto directo o indirecto con dromedarios infectados, mientras que la transmisión entre humanos es limitada.

MERS-CoV gana la entrada celular mediante el uso de una proteína de superficie de pico para unirse al receptor de superficie DPP4 del huésped ; el subdominio central de esta proteína de la superficie del pico comparte similitudes con el de SARS-CoV, pero su subdominio de unión al receptor (RBSD) difiere significativamente.

Enfermedad de la lengua azul

Yak doméstico con enfermedad de la lengua azul: la lengua está visiblemente hinchada y cianótica.
Yak doméstico con enfermedad de la lengua azul: la lengua está visiblemente hinchada y cianótica

La enfermedad de la lengua azul es una enfermedad transmitida por vectores no contagiosa causada por el virus de la lengua azul, que afecta a especies de rumiantes (especialmente ovejas ). El cambio climático se ha visto implicado en la aparición y propagación global de esta enfermedad, debido a su impacto en la distribución de los vectores. El vector natural del virus de la lengua azul es el mosquito africano C. imicola , que normalmente se limita a África y Asia subtropical. Sin embargo, el calentamiento global ha extendido el rango geográfico de C. imicola , por lo que ahora se superpone con un vector diferente ( C. pulcaris o C. obsoletus ) con un rango geográfico mucho más hacia el norte. Este cambio permitió que el virus de la lengua azul saltara al vector, lo que provocó la propagación hacia el norte de la enfermedad de la lengua azul en Europa.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos