Nociones de Virología

Marzo 31 de 2009

Jairo Jaime, MV, MSc, PhD.

Nociones de base sobre los virus

Los virus son agentes biológicos e infecciosos de muy pequeño tamaño parásitos obligatorios de las células vivas.

Libres al exterior de la célula, ellos son inertes y reciben el nombre de virión.

Al interior de la célula, ellos pueden, a partir de su genoma, multiplicarsen, persistir y algunas veces inducir perturbaciones responsables de enfermedades.

Nociones de base sobre los virus

Hay mas de 5000 virus identificados en la

actualidad. Seguramente hay más de

30.000 todavía por descubrir.

Como por todos los seres vivos, el

mensaje geonómico es el elemento clave.

Este define su naturaleza. Sus genomas

están constituidos por ADN o ARN.

Nociones de base sobre los virus

El origen de los virus es probablemente múltiple y es aún un misterio. Para unos provienen de genes celulares o de elementos transposables que adquirieron cierta independencia. Para otros vienen de parásitos intracelulares simplificados al extremo.

Definición actual (Lwoff, 1962): entidades biologicas con una estructura nucleo-proteica simple y con propiedades funcionales caracteristicas. Constituidos por un solo tipo de acido nucleico.

Historia

Fecha Nombre Evento1798 E. Jenner Primera vacuna contra la varicela

1885 L. Pasteur Vacuna contra la rabia

1892 D. Ivanowsky Carácter ultrafiltrable de TMV

1899 M. Beijerinck Concepto de virus

1898 F. Loffler Descubrimiento virus fiebre aftosa

1901 W. Reed Descubrimiento virus de la fiebre amarilla.

1903 A. Negri Inclusiones en la encefalitis rábica.

1909 K. Landsteiner Descubrimiento de poliovirus

1911 P. Rous Virus sarcoma de Rous

1915 F. Twort Descubrimiento de bacteriófagos

1926 A. Carrel Cultivo viral in vitro

Historia

Fecha Nombre Evento1931 E. Goodpasture Cultivo en huevos embrionados

1939 G. Von Kausche Observación del TMV en MET

1941 G. Hirst Hemoaglutinación viral

1953 J. Salk Vacuna antipolio inactivada

1957 A. Isaacs Descubrimiento de los interferones

1970 D. Baltimore Transcriptasa reversa

1980 OMS Erradicación de la viruela

1982 S. Prusiner Concepto de prión

1983 F. Barré-Sinoussi, L.

Montaigner

Descubrimiento del HIV

1989 M. Houghton Descubrimiento de HCV

2003 N. La Scola Descubrimiento de los Mimivirus.

Estructura de los virus

Estructura

caracteristica:

Genoma

Capsides

Envoltura Viral

Genoma viral

Los genomas de los virus están constituidos

como por los eucariotas y procariotas, de ADN o

de ARN (solamente un tipo).

Los genomas son segmentos de acido nucleico

caracterizados por su estructura y por su

secuencia nucleotídica.

La estructura de los ácidos nucleicos de los

virus es heterogénea: ADN (cadena simple,

cadena doble, lineal, circular). ARN (cadena

simple o doble, lineal, circular, segmentado).

Genoma viral

Las Cápsides: Helicoidales

Las Cápsides: Cubicas

La envoltura viral

Presente en algunas especies virales.

Rodea la nucleocápside. Esta formada por

una bicapa lipídica que es robada a la

célula huésped a partir de membranas

celulares (plasmáticas, nucleares, del

retículo endoplásmico o de golgi) y de

proteínas virales y también celulares.

Clasificacion y nomenclatura de los

virus

International Comity for virus taxonomy:

Criterios Mayores:1. El tipo de organización del genoma viral

2. La estrategia de replicación de los virus

3. La estructura del virión.

Criterios menores:4. Espectro de huéspedes naturales

5. Tropismo celular y tisular

6. Patogenicidad del virus, modo de transmisión propiedades físico-químicas y antigénicas de los viriones.

Clasificación de los virus

Baltimore, 1971. Virus clasificados por la naturaleza del genoma:

I: ADN de doble cadena

Ia: Replicacion nuclear

Ib: replicacion citoplasmatica

II: ADN de cadena sencilla (replicacion nuclear)

III: ARN de doble cadena segmentado

IV: ARN de cadena simple de polaridad positiva

IVa: policistrónicos con una poliproteina

IVb: Transcripcion compleja

V: RNA simple de polaridad negativa

Va: No segmentado

Vb: segmentado con repliccaion nuclear

VI: ARN asociado a un aactividad transciptasa reversa

VII: ADN asociado a un aactividad transcriptasa reversa.

Replication de los genomas virales

Las infecciones virales

A escala del organismo se distinguen dos modos principales de evolución de las infecciones virales:

1. Infección aguda resolutiva: limitada en el tiempo. El sistema inmunitario permite la eliminación viral.

2. Persistencia Viral: se puede efectuar en tres modalidades:

- Infección crónica

- Infección latente

- Infección lentamente progresiva

Diagnostico de las enfermedades

virales

1. Toma de muestra:

- Recoger una muestra adecuada, bien identificada, fecha,

utilizable por el laboratorio para pruebas biológicas.

- Informaciones clínicas y epidemiológicas

- Recolección rápida, desde el comienzo de los signos

clínicos.

- Deben llegar al laboratorio en menos de 6 horas a

temperatura ambiente (<25oC), más tiempo a 4oC.

También a congelación entre -20oC y -80oC.

Diagnostico

2. Diagnostico directo:

- Microscopia electrónica

- Cultivo de virus: multiplicación de los virus en un soporte celular adaptado o sobre huevos embrionados.

El cultivo de células necesita de equipos específicos, personal calificado y líneas celulares.

los virus se multiplican en esas células y pueden ser recuperados y visualizados

Diagnostico

3. Detección de antígenos virales:

- Inmunofluorescencia

ELISA directo

Deteccion de genomas virales

-

Detección de antígenos virales

Diagnóstico indirecto

Busqueda de anticuerpos específicos:

seroneutralización, Inhibición de la

hemoaglutinación, aglutinación, reacción

de fijación del complemento,

inmunofluorescencia indirecta, radio-

inmunológica, inmuno-enzimología,

western blot e inmunoblot.

Antivirales

Fases iniciales del ciclo viral

- Inhibidores de entrada del virus

Síntesis de ácidos nucleicos virales

- Análogos nucleosídicos

- Análogos nucleotídicos

- Análogos de pirofosfatos

- Inhibidores no nucleosídicos

Fases tardías del ciclo viral

- Inhibidores de proteasas virales

- Inhibidores de la neuraminidasa

Limites de la quimioterapia antiviral

Toxicidad: dependen de la dosis, duración, sensibilidad individual. (Ej, nefrotoxicidad, problemas digestivos, toxicidad hematológica.

Resistencia viral: consecuencia de una inhibición incompleta de la replicación viral. También la generación de cepas mutantes resistentes a los medicamentos

Latencia viral: los antivirales disponibles solo actúan sobre virus en fase de multiplicación, la eliminación de virus latentes no es posible.

El costo de las moléculas: problemática central en países en vía de desarrollo.

Vacunas antivirales

Objetivos:

- A escala individual: prevención de una

infección. La vacuna es aplicada antes de

la exposición.

- A escala colectiva: control de la difusión

de la infección en la población y a termino

la erradicacion de la enfermedad

Vacunas antivirales

Propiedades de una vacuna

- Eficacidad: inducir una buena memoria inmunitaria que confiera protección contra la infección natural.

- Inocuidad: la vacuna no debe inducir la enfermedad. Los efectos indeseables deben ser muy limitados.

- Practicabilidad: la vacuna debe ser practica, estable (temperatura humedad) y costo.

Principales vacunas virales

Vacunas a virus vivo

- Vacunas a virus vivo atenuadas convencionales

- Vacunas a virus vivo atenuadas por mutagénesis dirigida

- Vacunas a virus vivo recombinantes replicativas

Vacunas inertes

- Vacunas a virus inactivados

- Vacunas a sub-unidades

- Vacunas peptídicas

Vacunas intermediarias

- Vacunas a virus recombinantes no replicativos

- Vacunas a ADN desnudo.

Circunstancias de diagnóstico en el

animalGeneralidades:

- Diagnostico individual: concierne animales de compañía y de deporte.

- Diagnostico colectivo: concierne animales de producción.

Diagnostico: primero en animales aislados y luego en un colectivo de animales.

Reglamentación: enfermedades de declaración obligatoria, zoonosis.

Útiles de diagnostico en veterinaria: menos desarrollados que en humanos.

Principales virus que afectan los

carnivoros

Virus Genero Familia PatologíaAdenovirus canino tipo 1 Mastadenovirus Adenoviridae Hepatitis infecciosa

canina de Rubarth

Adenovirus canino tipo 2 Mastadenovirus Adenoviridae Traqueobronquitis

canina

Herpesvirus canino 1 Varicellovirus Herpesviridae Hemorragias de

cachorros

Papilomavirus canino parvovirus Parvoviridae Parvovirosis canina

Coronavirus entérico Coronavirus Coronaviridae Diarreas

Distemper canino Morbillivirus Paramixoviridae Distemper canino

Parainfluenza tipo 2 - Paramixoviridae parainfluenza

Rabia Lysavirus Rabdoviridae rabia

Principales virus que afectan los felinos

Virus Genero Familia Patología

Herpesvirus felino 1 Varicellovirus Herpesviridae Rinotraqueitis felina

Cowpoxvirus Orthopoxvirus Poxviridae Infeccion cutanea a

cowpoxvirus

Panleucopenia felina Parvovirus Parvoviridae Panleucopenia felina

Rotavirus felino Rotavirus Reoviridae gastroenteritis

Peritonitis felina Coronavirus Coronaviridae Peritonitis infecciosa

felina (PIF)

Calicivirus felino Vesivirus Caliciviridae Calicivirus

respiratorio

Rabia Lysavirus Rabdoviridae rabia

Inmunodeficiencia felina lentivirus retroviridae Síndrome de

inmunodeficiencia

adquirida

Virus de leucemia Gammaretrovirus Retroviridae Leucosis felina

Virus que afectan los équidosVirus Genero Familia Patología

Adenovirus 1 Mastadenovirus Adenoviridae Pneumonia

Herpesvirus 1 Varicellovirus Herpesviridae Aborto equino

Herpesvirus 3 Varicellovirus Herpesviridae Exantema coital

Herpesvirus 4 Varicellovirus Herpesviridae Rinopneumonia

Papilomavirus papillomavirus papillomaviridae papilomatosis

Rotavirus Rotavirus Reoviridae gastroenteritis

Virus de la arteritis arterovirus Arteraviridae Arteritis viral

Western equine

encephalitis

Alphavirus Togaviridae Encefalitis equina

del oeste

Encefalitis equina

venezolana

Alphavirus Togaviridae Encefalitis equina

venezolana

Virus borna Bornavirus Bornaviridae Enfermedad de

borna

Estomatitis vesicular Vesiculovirus Rhabdoviridae Estomatitis vesicular

Virus influenza Inluenzavirus A Orthomyxoviridae Gripa equina

Anemia infecciosa

equina

Lentivirus Retroviridae Anemia infecciosa

equina

Virus que afectan los rumiantes

Virus Genero Familia Patología

Herpesvirus 1 Varicellovirus Herpesviridae Rinotraqueitis

infecciosa bovina

Adenovirus 1 Mastadenovirus Adenoviridae Pneumonia

Sheepoxvirus Capripoxvirus poxviridae Viruela ovina

Estomatitis papular

bovina

Parapoxvirus poxviridae Estomatitis papulosa

Papilomavirus bovino papillomavirus papillomaviridae papilomatosis

Lengua azul Orbivirus Reoviridae Fiebre catarral

ovina: lengua azul

Rotavirus A Rotavirus Reoviridae gastroenteritis

Diarrea Viral Bovina Pestivirus Flaviridae DVB, EM.

Enfermedad de las

fronteras

Pestivirus Flaviridae Enfermedad de las

fronteras

Aftosa Apthovirus Picornaviridae Fiebre aftosa

Rinderpest Morbillivirus Paramixoviridae Peste bovina

Peste de pequeños

rumiantes

Morbillivirus Paramixoviridae Peste de los

pequeños rumiantes

Virus que afectan los rumiantes…

Virus Genero Familia Patología

Virus sincitial respiratorio Pneumovirus paramixoviridae Infección a virus

sincitial respiratorio

Parainfluenza bovina 3 Respirovirus paramixoviridae Infección

respiratoria

Estomatitis vesicular

bovina

Vesiculovirus Rhabdoviridae Estomatitis vesicular

Rabia Lysavirus Rhabdoviridae Rabia

Virus del valle de Rift Phlebovirus Bunyaviridae Fiebre del valle de

Rift

Visna/maedi virus Lentivirus Retroviridae Visna-Maedi

Leucemia bovina Deltaretrovirus Retroviridae Leucosis bovina

Encefalitis y artritis

caprina

Lentivirus Retroviridae Artritis y encefalitis

caprina

Virus que afectan los cerdos

Virus Genero Familia Patología

Fiebre porcina africana Asfivirus Asfarviridae Peste porcina

africana

Herpesvirus suido 1 Varicellovirus Herpesviridae Enfermedad de

Aujeszky

Circovirus porcino circoviridae Circoviridae Enfermedad del

adelgazamiento

porcino

Parvovirus porcino Parvovirus Parvoviridae Parvovirosis porcina

Rotavirus A, C, E Rotavirus Reoviridae Enteritis a rotavirus

Diarrea epidemica

porcina

Coronavirus Coronaviridae Diarrea epidémica

porcina

Fiebre porcina clasica Pestivirus Flaviridae Peste porcina

clasica

Encefalitis japonesa Flavivirus Flaviridae Encefalitis japonesa

Aftosa Apthovirus Picornaviridae Fiebre aftosa

Influenza A virus Influenza virus A Orthomyxoviridae gripa

Rabia Lysavirus Rhadoviridae Rabia

Estomatitis vesicular Vesiculovirus Rhadoviridae Estomatitis vesicular

Virus que afectan las aves de producción

Virus Genero Familia Patología

Gallid Herpesvirus 2,3 Mardivirus Herpesviridae Enfermedad de

Marek

Gallid Herpesvirus 2,3 Mardivirus Herpesviridae Laringo traqueitis

infecciosa

Fowlpox virus Avipoxvirus Poxviridae Viruela aviar

Anemia de los pollos Circovirus Circoviridae Anemia infecciosa

del pollo

Infectious bursal disease Avibirnavirus Birnaviridae Enfermedad de

Gumboro

Bronquitis infecciosa coronavirtus Coronaviridae Bronquitis infecciosa

aviar

Hepatitis 1,3 del pato - Picornaviridae Hepatitis viral del

pato

Newcastle disease Rubulavirus Paramixoviridae Enfermedad de

Newcastle

Influenza virus A Influenzavirus A Othomixoviridae Influenza aviar

Leucosis aviar Alpharetrovirus Retroviridae Leucosis aviar

Virus ADN: Enfermedad de Marek

Herpes virus

Síndrome linfoproliferativo

4 cuadros clínicos: Neurolinfomatosis (forma clásica), forma aguda, linfomatosis ocular, forma cutánea.

Diferencial: leucosis aviar. Marek: lesiones viscerales y aparición de tumores.

Diagnostico: ELISA, PCR.

Virus ADN: IBR

Rinotraqueítis bovina infecciosa

Herpesvirus

Enfermedad respiratoria de bovinos, especialmente de vías respiratorias superiores

También produce abortos, mortinatos y mortalidad neonatal, encefalitis, bulbo vaginitis y balanopostitis (cepas de tropismo genital.

Diagnostico: Cultivo viral en células (muestras nasales o genitales), IF, PCR.

Vacuna: experimentales, vacuna delección gE.

Virus ADN: Papilomas bovinos

Papilomavirus

Virus BPV-1, 2 y 5 son responsables de fibropapilomas cutaneos lentamente progresivas.

BPV 3 y 6: afinidad por glandula mamaria

BPV 4: canceres del tracto digestivo

BVP 1 y 2: implicados en la aparicion de tumores vesicales

Diagnostico: por PCR, busqueda de anticuerpos especificos

Virus ADN: Parvovirosis canina

Parvovirus

Expresión clínica de acuerdo a la edad: enfermedad neonatal generalizada, leucopenia y enteritis. Anorexia letárgica, diarrea hemorrágica. Miocarditis. Problemas de reproducción.

Diagnostico: Hemoaglutinación, PCR. Indirecto por ELISA (IgM) o IF.

Vacuna: a virus atenuado. Tener en cuenta la interferencia de los anticuerpos maternos

Virus ADN: Parvovirosis porcina

Parvovirus

Primera causa de infertilidad en los cerdos

Agente mayor: fetos contaminados alrededor 15 días después que la madre es infectada: mortinatos, momificación, muerte embrional, infertilidad.

Manifestaciones clínicas también: respiratorias o vesiculares (pódales, bucales). Eliminación del virus por materia fecal.

Diagnostico: hemoaglutinación de hematíes de cobayo o PCR

Vacuna: Virus inactivado.

Virus ARN: Enfermedad de

GumboroBirnavirus

Distribución mundial

Animales de 3 a 6 semanas son los mas afectados (bolsa de Fabricio logra máximo desarrollo).

Pollos anorexicos, diarrea, temblores.

Mortalidad: 30%. Bolsa de fabricio hipertrofiada (volumen x 5), edematosa, hiperemica. Riñones hipertrofiados con depositos de uratos.

Diagnostico: IF de frotis de la bolsa de fabricio, inmunodifusion en gelosa. Aislamiento viral en cultivos.

Vacuna: virus inactivado y virus atenuado.

Virus ARN: Fiebre aftosa

Picornavirus

Siete tipos: O, A, C, Asia1, SAT 1,2,3.

No hay protección cruzada entre los tipos

Huéspedes: artiodáctilos.

Transmisión: extremadamente contagiosa, todas las secreciones y excreciones son virulentas. Directa: por contacto (aire expirado). Indirecta: resistentes muy resistentes son aportados por el viento u otros vectores pasivos (vehículos, alimentos contaminados, personas).

Patología: Enfermedad febril y eruptiva. Localización variable según la especie. En adultos la mortalidad es baja.

Virus ARN: Fiebre aftosa

Bovinos: aftas bucales (lengua y encías).

Aftas en espacios interdigitales y sobre

glandula mamaria.

Corderos: miocarditis algunas veces

mortales.

Porcinos: aftas en los dedos, cojeras.

Diagnostico: muestras de aftas, sangre.

ELISA para caracterizar el tipo en causa.

Cultivo celular posible

Indirecto: Poco usado (manifestación

clínica antes de la aparición de Acs)

Tratamiento: esta enfermedad es de

reporte obligatorio

Vacunación: vacuna virus inactivado.

Zonas libres: vacunación prohibida.

Virus ARN: Distemper canino

Paramixovirus- morbillivirus

Huéspedes: patógeno mayor de los canidos y puede infectar felinos.

Formas:

- Aguda: la más frecuente.

- Fase sobreaguda: muerte brutal, encéfalo mielitis.

- Encefalitis del perro adulto: forma atípica.

Diagnostico: cultivo celular en MDCK. No diagnostico indirecto.

Vacunas a virus atenuado. Tratamiento sintomático.

Virus ARN: Newcastle

Avulavirus, paramixovirus.

Huéspedes: pollos, pavos, palomas, hombre (síndrome seudo-gripal).

Transmisión: extremadamente contagiosa. Vía directa (respiratoria, feco-oral, transovariana). Transmisión a grandes distancias (carcasas congeladas).

Formas clínicas: Subclínica, sobreaguda, gastrointestinal, respiratoria aguda, forma mixta, forma nerviosa crónica.

Cepas: velógenas, mesógenas y lentógenas.

Diagnostico: aislamiento a partir de órganos ( cerebro, bazo, pulmones), huevos embrionados.

Vacuna: a virus inactivado y atenuado.

Virus ARN: RabiaRabdovirus

Huéspedes: todos los animales de sangre caliente.particularmente sensibles los carnívoros.

Transmisión: se hace casi exclusivamente por la saliva de los animales infectados. Se han descrito infecciones por aerosoles en circunstancias particulares. Vía oral también posible. En el hombre las infecciones iatrogénicas (en transplantes)

Patología: encefalitis semejante en todas las especies. Incubación de 10 días a 3 meses dependiendo del sitio de la mordedura.

Fase prodrómica de 2-3 días: cambio de carácter, dolores de cabeza en el hombre.

Dos formas clínicas:

- Forma furiosa: agresividad, el animal busca morder. Hombre: convulsiones, insomnio, hidrofobia, hipersensibilidad al ruido y a la luz.

- Fase de parálisis: es flácida antes de la muerte por paro respiratorio

Virus ARN: Rabia

Diagnostico: ante mortem: IF, ELISA, TR-PCR sobre biopsias cutáneas (terminaciones nerviosas de los foliculos pilosos) y saliva. Solo los resultados positivos son interpretables.

Post mortem: IF, ELISA y TR-PCR sobre cortes de cerebro.

Diagnostico indirecto: verificacion de la eficacidad de la vacuna, titulacion de anticuerpos.

Tratamiento: sintomatico en el hombre.

Profilaxis: Lavado de zona de mordedura y desinfeccion. Vacuna: virus inactivados. Perros despues de tres meses y refuerrzo anual. En hombre la cepa Pasteur, IM a dias 0, 7 y 28.

Virus ARN: Gripa Aviar

Orthomixovirus

Virus responsable de las gripas humanas (A, B, C) y animales (A).

Polimorfismo de la influenza A: H1 a H15 y N1 a N9

Huéspedes: reservorios: aves salvajes acuáticas y domesticas (patos, pollos), mamiferos marinos, cerdos, caballos, visones, hombre.

Virus ARN: Gripa Aviar

Transmisión: el reservorio

de influenza A son las

aves acuáticos que

pueden contaminar las

aves domesticas y los

mamíferos en particular

los cerdos. El cerdo es

infectable por cepas

aviares y humanas

permitiendo la adaptación

al hombre.

Nations With Confirmed Cases H5N1 Avian Influenza (May 19, 2006)