Orthohantavirus -Orthohantavirus

Orthohantavirus
Micrografía electrónica de transmisión de "Sin nombre orthohantavirus"
Micrografía electrónica de transmisión del orthohantavirus Sin Nombre
Clasificación de virus mi
(no clasificado): Virus
Reino : Riboviria
Reino: Orthornavirae
Filo: Negarnaviricota
Clase: Ellioviricetes
Pedido: Bunyavirales
Familia: Hantaviridae
Subfamilia: Mammantavirinae
Género: Orthohantavirus
Sinónimos

Hantavirus

Orthohantavirus es un género de virus de ARN monocatenario, envuelto y de sentido negativo de la familia Hantaviridae dentro del orden Bunyavirales . Los miembros de este género pueden llamarse ortohantavirus o simplemente hantavirus .

Los ortohantavirus suelen causar una infección crónica asintomática en roedores . Los seres humanos pueden infectarse con hantavirus a través del contacto con orina, saliva o heces de roedores. Algunas cepas causan enfermedades potencialmente mortales en los seres humanos, como la fiebre hemorrágica por hantavirus con síndrome renal (HFRS) o el síndrome pulmonar por hantavirus (HPS), también conocido como síndrome cardiopulmonar por hantavirus (HCPS), mientras que otras no se han asociado con enfermedades humanas conocidas ( por ejemplo, virus Prospect Hill ). HPS (HCPS) es una "enfermedad respiratoria rara asociada con la inhalación de excrementos de roedores en aerosol (orina y heces) contaminados por partículas de hantavirus".

Las infecciones humanas por hantavirus se han relacionado casi en su totalidad con el contacto humano con excrementos de roedores; sin embargo, en 2005 y 2019, se informó la transmisión de persona a persona del virus de los Andes en América del Sur.

Los ortohantavirus reciben su nombre de la palabra griega orto , que significa "recto" o "verdadero" y del río Hantan en Corea del Sur , donde Ho Wang Lee identificó y aisló la primera especie miembro ( virus Hantaan ) en 1976 .

Enfermedad

Hantavirus
Otros nombres Orthohantavirus
Sigmodon hispidus1.jpg
La rata algodonera, Sigmodon hispidus , es un portador de hantavirus que se convierte en una amenaza cuando ingresa a la habitación humana en áreas rurales y suburbanas.
Especialidad Enfermedad infecciosa

Las infecciones por hantavirus en humanos están asociadas con dos enfermedades: fiebre hemorrágica con síndrome renal (HFRS) y síndrome pulmonar por hantavirus (HPS), causadas por hantavirus del Viejo y Nuevo Mundo, respectivamente. Una característica común de las dos enfermedades es el aumento de la permeabilidad vascular, que causa hipotensión , trombocitopenia y leucocitosis . La enfermedad pulmonar es la más fatal de las dos, mientras que la fiebre hemorrágica es mucho más común. El tratamiento para ambos es principalmente de apoyo, ya que no existe un tratamiento específico para las infecciones por hantavirus. Si bien muchos hantavirus causan cualquiera de las dos enfermedades, no se sabe que algunos causen enfermedades, como el ortohantavirus de Prospect Hill .

Fiebre hemorrágica con síndrome renal

Artículo principal: fiebre hemorrágica por hantavirus con síndrome renal

La fiebre hemorrágica con síndrome renal (HFRS) es causada principalmente por hantavirus en Asia y Europa. La presentación clínica varía de subclínica a fatal, según el virus. Después de un período de incubación de 2 a 4 semanas, la enfermedad típica comienza con síntomas inespecíficos como fiebre alta, escalofríos, dolor de cabeza, dolor de espalda, dolores abdominales, náuseas y vómitos. Después del período inicial, comienza el sangrado debajo de la piel, a menudo combinado con presión arterial baja, seguido de más hemorragias internas en todo el cuerpo. La disfunción renal que conduce a más problemas de salud comienza a partir de entonces, lo que puede causar la muerte. Una forma más leve de HFRS que ocurre en Europa se llama "nefropatía epidémica" (NE). Ahora se cree que la nefritis de trinchera durante la Primera Guerra Mundial fue HFRS.

Síndrome pulmonar por hantavirus

Artículo principal: síndrome pulmonar por hantavirus

El síndrome pulmonar por hantavirus (HPS), también llamado síndrome cardiopulmonar por hantavirus (HCPS), generalmente es causado por hantavirus en las Américas. Su período de incubación oscila entre los 16 y los 24 días. La enfermedad muestra inicialmente síntomas similares a la HFRS. Después de unos días de síntomas inespecíficos, se produce la aparición repentina de tos progresiva o productiva, dificultad para respirar y frecuencia cardíaca elevada debido a la acumulación de líquido en los pulmones . Estos síntomas van acompañados de deterioro de los órganos linfoides . La muerte por shock cardiovascular puede ocurrir rápidamente después de la aparición de síntomas graves. Si bien el HCPS se asocia típicamente con los hantavirus del Nuevo Mundo, el ortohantavirus de Puumala en Europa también ha causado el síndrome en raras ocasiones.

Transmisión

Los hantavirus se transmiten por contacto con los fluidos corporales de los roedores, particularmente por la saliva de las picaduras y especialmente por la inhalación de partículas virales de la orina y las heces en aerosoles . La forma de transmisión es la misma para ambas enfermedades causadas por hantavirus. Entre los hantavirus que causan el HCPS se encuentra el ortohantavirus de los Andes , que es el único hantavirus que se ha confirmado que es capaz de propagarse de persona a persona, aunque esto es poco común.

Caracteristicas

Estructura

Los viriones de hantavirus tienen un diámetro de entre 120 y 160 nm . La bicapa lipídica de la envoltura viral tiene un grosor de aproximadamente 5 nm y está incrustada con proteínas de superficie viral a las que se unen residuos de azúcar. Estas glicoproteínas, conocidas como Gn y Gc, están codificadas por el segmento M del genoma viral. Tienden a asociarse ( heterodimerizarse ) entre sí y tienen una cola interior y un dominio exterior que se extiende hasta aproximadamente 6 nm más allá de la superficie de la envolvente.

Dentro de la envoltura están las nucleocápsidas. Estos están compuestos por muchas copias de la proteína N de la nucleocápside, que interactúan con los tres segmentos del genoma viral para formar estructuras helicoidales. La ARN polimerasa codificada viralmente también se encuentra en el interior. En masa, el virión tiene más de 50% de proteínas, 20 a 30% de lípidos y 2 a 7% de carbohidratos. La densidad de los viriones es 1,18 g / cm 3 . Estas características son comunes a todos los miembros de la familia Hantaviridae .

Genoma

El genoma de los hantavirus es ARN monocatenario de sentido negativo . Sus genomas se componen de tres segmentos: los segmentos pequeño (S), mediano (M) y grande (L). El segmento S, de 1-3 kilobases (kb) de longitud, codifica la proteína nucleocápsida (N). El segmento M, de 3,2 a 4,9 kb de longitud, codifica una poliproteína precursora de glicoproteína que se escinde co-traduccionalmente en las glicoproteínas de la envoltura Gn y Gc, denominadas alternativamente G1 y G2. El segmento L, de 6,8 a 12 kb de longitud, codifica la proteína L que funciona principalmente como la polimerasa de ARN dependiente de ARN viral que se utiliza para la transcripción y replicación.

Dentro de los viriones , se cree que los ARN genómicos de los hantavirus forman complejos con la proteína N para formar nucleocápsidas helicoidales, cuyo componente de ARN se circulariza debido a la complementariedad de secuencias entre las secuencias terminales 5 'y 3' de los segmentos genómicos.

Al igual que con otros Bunyavirales , cada uno de los tres segmentos tiene una secuencia de nucleótidos consenso 3 'terminal (AUCAUCAUC), que es complementaria a la secuencia 5' terminal y es distinta de las de los otros cuatro géneros de la familia. Estas secuencias parecen formar una estructura de panhandle que parece probable que desempeñe un papel en la replicación y encapsidación facilitada por la unión con la proteína nucleocápsida (N) viral. El segmento grande tiene una longitud de 6530–6550 nucleótidos (nt), el mediano tiene una longitud de 3613–3707 nt y el pequeño tiene una longitud de 1696–2083 nt.

No se conocen proteínas no estructurales, a diferencia de los otros géneros de esta familia. En el 5 'y 3' de cada segmento hay secuencias cortas no codificantes: el segmento no codificante en todas las secuencias en el extremo 5 'es 37–51 nt. Las regiones no codificantes 3 'difieren: segmento L 38–43 nt; Segmento M 168-229 nt; y segmento S 370–730 nt. El extremo 3 'del segmento S se conserva entre los géneros, lo que sugiere un papel funcional.

Ciclo vital

La entrada del virus en las células huésped se inicia al unirse a los receptores de las células de la superficie. Se considera que las integrinas son los principales receptores de los hantavirus in vitro , pero el factor acelerador de la descomposición del complemento (DAF) y las cabezas globulares del receptor C1q del complemento (gC1qR) también han mediado la unión en las células cultivadas. La entrada puede proceder a través de varias rutas posibles, que incluyen endocitosis dependiente de clatrina , endocitosis mediada por receptor independiente de clatrina y micro pinocitosis . Luego, las partículas virales se transportan a los endosomas tardíos . La fusión de la membrana mediada por Gc con la membrana endosomal , desencadenada por un pH bajo , libera la nucleocápside en el citoplasma .

Después de la liberación de las nucleocápsidas en el citoplasma, los complejos se dirigen al retículo endoplásmico-compartimentos intermedios de Golgi (ERGIC) mediante un movimiento asociado a microtúbulos que da como resultado la formación de fábricas virales en ERGIC.

Estas fábricas facilitan la transcripción y posterior traducción de las proteínas virales. La transcripción de genes virales debe iniciarse mediante la asociación de la proteína L con las tres especies de nucleocápsidas. Además de las funciones de transcriptasa y replicasa, también se cree que la proteína L viral tiene una actividad endonucleasa que escinde los ARN mensajeros celulares (ARNm) para la producción de cebadores con capuchón utilizados para iniciar la transcripción de ARNm virales. Como resultado de este arrebatamiento de la tapa , los ARNm de los hantavirus están tapados y contienen extensiones del terminal 5 'sin plantilla.

Las glicoproteínas G1 (o Gn) y G2 (Gc) forman heterooligómeros y luego se transportan desde el retículo endoplásmico al complejo de Golgi , donde se completa la glicosilación . La proteína L produce genomas nacientes por replicación a través de un intermedio de ARN de sentido positivo. Se cree que los viriones de hantavirus se ensamblan por asociación de nucleocápsidas con glicoproteínas incrustadas en las membranas del Golgi, seguidas de gemación en las cisternas de Golgi . Luego, los viriones nacientes se transportan en vesículas secretoras a la membrana plasmática y se liberan por exocitosis .

Patogénesis

La patogenia de las infecciones por hantavirus no está clara, ya que faltan modelos animales para describirla (las ratas y los ratones no parecen adquirir una enfermedad grave). Si bien se desconoce el sitio principal de replicación viral en el cuerpo, en el HFRS el efecto principal está en los vasos sanguíneos, mientras que en el HPS la mayoría de los síntomas están asociados con los pulmones. En HFRS, hay aumento de la permeabilidad vascular y disminución de la presión arterial debido a disfunción endotelial y el daño más dramático se observa en los riñones, mientras que en HPS, los pulmones, el bazo y la vesícula biliar son los más afectados. Los primeros síntomas del SPH tienden a presentarse de manera similar a la gripe (dolores musculares, fiebre y fatiga) y generalmente aparecen alrededor de 2 a 3 semanas después de la exposición. Las etapas posteriores de la enfermedad (alrededor de 4 a 10 días después del inicio de los síntomas) incluyen dificultad para respirar, falta de aire y tos.

Evolución

Los hallazgos de una congruencia significativa entre las filogenias de los hantavirus y las filogenias de sus reservorios de roedores han llevado a la teoría de que los roedores, aunque infectados por el virus, no se ven perjudicados por este debido a la coevolución de larga data entre hantavirus y hospedador de roedores , aunque los hallazgos de 2008 llevaron a nuevas hipótesis sobre la evolución del hantavirus.

Se ha descubierto que varios hantavirus infectan a múltiples especies de roedores y se han registrado casos de transmisión entre especies ( cambio de hospedador ). Además, las tasas de sustitución basadas en los datos de la secuencia de nucleótidos revelan que los clados de hantavirus y las subfamilias de roedores pueden no haber divergido al mismo tiempo. Además, a partir de 2007 se han encontrado hantavirus en múltiples especies de musarañas y topos no roedores.

Teniendo en cuenta las inconsistencias en la teoría de la coevolución, se propuso en 2009 que los patrones observados en los hantavirus en relación con sus reservorios podrían atribuirse a un cambio de hospedador preferencial dirigido por la proximidad geográfica y la adaptación a tipos de hospedadores específicos. Otra propuesta de 2010 es que la agrupación geográfica de secuencias de hantavirus puede haber sido causada por un mecanismo de aislamiento por distancia. Tras la comparación de los hantavirus encontrados en huéspedes de los órdenes Rodentia y Eulipotyphla , se propuso en 2011 que la historia evolutiva del hantavirus es una mezcla de cambio de huésped y codivergencia y que las musarañas o topos ancestrales, en lugar de roedores, pueden haber sido los primeros originales. anfitriones de hantavirus antiguos.

Un análisis bayesiano en 2014 sugirió un origen común para estos virus hace ~ 2000 años. La asociación con familias particulares de roedores parece haber sido más reciente. Los virus transmitidos por las subfamilias Arvicolinae y Murinae se originaron en Asia hace 500 a 700 años. Posteriormente, estos se extendieron a África , Europa , América del Norte y Siberia posiblemente transportados por sus anfitriones. Las especies que infectan a la subfamilia Neotominae evolucionaron hace 500 a 600 años en América Central y luego se extendieron hacia América del Norte. La especie que infecta a Sigmodontinae evolucionó en Brasil hace 400 años. Sus antepasados ​​pueden haber sido un virus asociado a Neotominae del norte de América del Sur.

La evolución de los hantavirus transmitidos por la musaraña parece haber involucrado ocurrencias naturales de eventos de recombinación homóloga y el reordenamiento de segmentos del genoma . La evolución del ortohantavirus de Tula portado por el campañol común europeo también parece haber involucrado eventos de recombinación homóloga .

Taxonomía

Los ortohantavirus pertenecen a la familia Hantaviridae y los miembros tanto del género como de la familia se denominan hantavirus. El género también pertenece a la subfamilia Mammantavirinae , los hantavirus de mamíferos , con otros tres géneros. Los ortohantavirus son específicamente hantavirus de mamíferos que se transmiten entre roedores. El género contiene estas 38 especies:

Los hantavirus que anteriormente se clasificaron como especies de este género y que no fueron reasignados como virus miembros de ninguna especie existente incluyen:

  • Hantavirus de Isla Vista , también llamado virus de Isla Vista
  • Hantavirus de Muleshoe , también llamado virus de Muleshoe
  • Hantavirus de Río Segundo , también llamado virus de Río Segundo

Prevención

Según los CDC de EE. UU., La mejor prevención contra el hantavirus es eliminar o minimizar el contacto con roedores en el hogar, el lugar de trabajo o el campamento. Dado que el virus puede transmitirse a través de la saliva, las excreciones y las mordeduras de los roedores, el control de ratas y ratones en áreas frecuentadas por humanos es clave para la prevención de enfermedades. La prevención general se puede lograr desechando los nidos de roedores, sellando las grietas y agujeros en las casas por donde podrían entrar ratones o ratas, colocando trampas o colocando venenos o usando depredadores naturales como gatos en el hogar.

El tiempo que los hantavirus siguen siendo infecciosos en el medio ambiente varía en función de factores como la dieta del roedor, la temperatura, la humedad y si se encuentran en interiores o exteriores. Se ha demostrado que los virus permanecen activos durante 2-3 días a temperatura ambiente normal, mientras que los rayos ultravioleta de la luz solar directa los matan en unas pocas horas. Sin embargo, los excrementos de roedores o la orina de edad indeterminada siempre deben tratarse como infecciosos.

Vacuna

Artículo principal: vacuna contra hantavirus

A partir de 2021, la FDA de EE. UU. No ha aprobado ninguna vacuna contra los hantavirus, pero las vacunas bivalentes inactivadas de virus completo contra el virus Hantaan y el virus de Seúl están disponibles en China y Corea del Sur. En ambos países, el uso de la vacuna, combinado con otras medidas preventivas, ha reducido significativamente la incidencia de infecciones por hantavirus. Además de estas vacunas, se han investigado cuatro tipos de vacunas: vacunas de ADN dirigidas al segmento del genoma M y al segmento del genoma S, vacunas de subunidades que usan proteínas Gn, Gc y N recombinantes del virus, vacunas de vectores de virus que tienen proteínas de hantavirus recombinantes insertadas en ellos, y vacunas de partículas similares a virus que contienen proteínas virales, pero carecen de material genético. De estos, solo las vacunas de ADN han entrado en ensayos clínicos.

Tratamiento

La ribavirina puede ser un fármaco para HPS y HFRS, pero se desconoce su eficacia; aún así, la recuperación espontánea es posible con un tratamiento de apoyo. Las personas con sospecha de infección por hantavirus pueden ser ingresadas en un hospital y recibir oxígeno y soporte de ventilación mecánica para ayudarlas a respirar durante la etapa pulmonar aguda con dificultad respiratoria grave. La inmunoterapia, la administración de anticuerpos neutralizantes humanos durante las fases agudas del hantavirus, se ha estudiado solo en ratones, hámsteres y ratas. No se han informado ensayos clínicos controlados.

Epidemiología

Se han reportado infecciones por hantavirus en todos los continentes excepto Australia. Las regiones especialmente afectadas por HFRS incluyen China , la península de Corea , Rusia (virus Hantaan, Puumala y Seúl) y Europa del Norte y Occidental ( virus Puumala y Dobrava). Las regiones con la mayor incidencia de síndrome pulmonar por hantavirus incluyen Argentina , Chile , Brasil , Estados Unidos , Canadá y Panamá .

África

En 2010, se aisló en África un nuevo hantavirus, el virus Sangassou , que causa HFRS.

Asia

En China, Hong Kong, la península de Corea y Rusia, el HFRS es causado por los virus Hantaan, Puumala y Seúl.

porcelana

En marzo de 2020, un hombre de Yunnan dio positivo por hantavirus. Murió mientras viajaba a Shandong para trabajar en un autobús alquilado. Según los informes del Global Times , alrededor de 32 personas más han sido examinadas para detectar el virus.

Australia

Hasta 2005, no se han reportado infecciones humanas en Australia, aunque se encontró que los roedores portan anticuerpos.

Europa

En Europa, se sabe que dos hantavirus, los virus Puumala y Dobrava-Belgrado , causan HFRS. Puumala generalmente causa una enfermedad generalmente leve, nefropatía epidémica , que generalmente se presenta con fiebre, dolor de cabeza, síntomas gastrointestinales, función renal alterada y visión borrosa. Las infecciones por Dobrava son similares, excepto que a menudo también tienen complicaciones hemorrágicas.

El virus Puumala es transportado por su huésped roedor, el campañol de banco ( Clethrionomys glareolus ), y está presente en la mayor parte de Europa, excepto en la región mediterránea. Se conocen cuatro genotipos del virus Dobrava , cada uno de ellos portado por una especie de roedor diferente. El genotipo Dobrava se encuentra en el ratón de cuello amarillo ( Apodemus flavicollis ), los genotipos Saaremaa y Kurkino en el ratón de campo rayado ( Apodemus agrarius ) y el genotipo Sochi en el ratón de campo del Mar Negro ( Apodemus ponticus ).

Solo en 2017, el Instituto Robert Koch (RKI) en Alemania recibió 1.713 notificaciones de infecciones por hantavirus.

Norteamérica

Canadá

La causa principal de la enfermedad en Canadá son los ratones ciervo infectados con el virus Sin Nombre. Entre 1989 y 2014, se notificaron 109 casos confirmados, con una tasa de mortalidad estimada en 29%. El virus existe en ratones ciervo en todo el país, pero los casos se concentraron en el oeste de Canadá (Columbia Británica, Alberta, Saskatchewan y Manitoba) con solo un caso en el este de Canadá. En Canadá, "[todos] los casos ocurrieron en entornos rurales y aproximadamente el 70% de los casos se han asociado con actividades domésticas y agrícolas".

Estados Unidos

En los Estados Unidos, los casos menores de SPH incluyen el ortohantavirus Sin Nombre , el ortohantavirus de Nueva York , el ortohantavirus de Bayou y posiblemente el ortohantavirus del Canal de Black Creek .

En enero de 2017, se habían reportado 728 casos de hantavirus en los Estados Unidos de manera acumulativa desde 1995, en 36 estados, sin incluir los casos con presunta exposición fuera de los Estados Unidos. Más del 96% de los casos se han producido en estados al oeste del río Mississippi . Los 10 estados principales por número de casos notificados (que difiere ligeramente de un recuento ordenado por el estado de exposición original ) fueron Nuevo México (109), Colorado (104), Arizona (78), California (61), Washington (50) , Texas (45), Montana (43), Utah (38), Idaho (21) y Oregon (21); El 36% del total de casos notificados ha resultado en muerte.

México

En México, se ha encontrado que los roedores portan hantavirus como el ratón ciervo gigante de Thomas (Megadontomys thomasi) , la rata manada Neotoma picta , el ratón ciervo Orizaba (Peromyscus beatae) , el ratón cosechador occidental (Reithrodontomys megalotis) y el ratón cosechador de Sumichrast (Reithrodontomys sumichrasti) .

Sudamerica

Los agentes de HPS que se encuentran en América del Sur incluyen el virus de los Andes (también llamado Oran, Castelo de Sonhos - portugués para "Castillo de los Sueños", Lechiguanas, Juquitiba, Araraquara y Bermejo virus, entre muchos otros sinónimos), que es el único hantavirus que ha mostrado una forma de transmisión interpersonal, y el virus Laguna Negra , un pariente extremadamente cercano del virus Rio Mamore previamente conocido.

Los roedores que han demostrado ser portadores de hantavirus incluyen Abrothrix longipilis y Oligoryzomys longicaudatus .

Historia

Hantavirus HFRS probablemente se hizo referencia por primera vez en China en el siglo XII. El primer reconocimiento clínico fue en 1931 en el noreste de China. Casi al mismo tiempo, en la década de 1930, se identificó NE en Suecia. HFRS llegó al reconocimiento de los médicos occidentales durante la Guerra de Corea entre 1951 y 1954 cuando más de 3.000 soldados de las Naciones Unidas se enfermaron en un brote. En 1976, el primer hantavirus patógeno, el ortohantavirus de Hantaan , se aisló de roedores cerca del río Hantan en Corea del Sur . Otros hantavirus prominentes que causan HFRS, incluidos el ortohantavirus Dobrava-Belgrado , el ortohantavirus Puumala y el ortohantavirus de Seúl , se identificaron en los años posteriores a esa fecha y se conocen colectivamente como los hantavirus del Viejo Mundo.

En 1993, un brote de HCPS , que luego no se reconoció, ocurrió en la región de Four Corners de los Estados Unidos y condujo al descubrimiento del ortohantavirus Sin Nombre . Desde entonces, aproximadamente 43 cepas de hantavirus, de las cuales 20 son patógenas, se han encontrado en las Américas y se conocen como los hantavirus del Nuevo Mundo. Esto incluye el ortohantavirus de los Andes , una de las principales causas de HCPS en América del Sur y el único hantavirus que se sabe que puede transmitirse de persona a persona.

En la Inglaterra de finales de la Edad Media, una misteriosa enfermedad del sudor se extendió por el país en 1485, justo antes de la Batalla de Bosworth Field . Al señalar que los síntomas se superponen con el síndrome pulmonar por hantavirus, varios científicos han teorizado que el virus puede haber sido la causa de la enfermedad. La hipótesis fue criticada porque se registró que la enfermedad del sudor se transmitía de persona a persona, mientras que no se sabía que los hantavirus se propagaran de esta manera.

Ver también

Referencias

enlaces externos

Clasificación
Recursos externos