Subtipos de virus de la gripe

El término «gripe» se utiliza a menudo para cualquier enfermedad respiratoria febril con síntomas sistémicos que pueden ser causados por una gran cantidad de agentes bacterianos o virales, así como virus de la gripe. Sin embargo, la gripe verdadera es una enfermedad infecciosa aguda causada por un miembro de la familia de los ortomixovirus, que incluye los virus de la gripe A, B y C. Los brotes de gripe generalmente ocurren en invierno en climas templados. En los Estados Unidos, la temporada de gripe generalmente comienza en octubre o noviembre y alcanza su punto máximo entre diciembre y marzo.

Los principales brotes de gripe están asociados con el virus de la gripe de tipo A o B. La gripe A infecta a aves, seres humanos, cerdos, caballos, focas y perros. La gripe A es responsable de brotes frecuentes, generalmente anuales, o epidemias de intensidad variable, y pandemias ocasionales, mientras que la gripe B causa brotes cada dos a cuatro años. Los virus de la influenza B causan el mismo espectro de enfermedades que la influenza A. Sin embargo, los virus de la gripe B no causan pandemias, posiblemente porque infectan principalmente a los seres humanos y rara vez infectan a los animales. Casi todos los adultos han sido infectados con el virus de la influenza C, que causa una enfermedad leve del tracto respiratorio superior. Las complicaciones del tracto respiratorio inferior son poco frecuentes.

Los virus de la gripe se clasifican utilizando la siguiente información:

• Tipo A, B o C / lugar aislado/número de aislado/año aislado
• La gripe A se divide en subtipos de acuerdo con sus proteínas hemaglutinina (H) y neuramidasa (N). Hay variantes de 16 H y 9 N, pero cada virus tiene solo una variante de H y una de N.

Ejemplos de virus de gripe aislados recientemente son A/California / 7/2009 (H1N1) y B/Brisbane/60 / 2008.

El virus de la gripe es un virus envuelto, lo que significa que la capa externa es una membrana lipídica que el virus adquiere de la célula huésped. Se insertan en la membrana lipídica las glicoproteínas virales, la hemaglutinina (H) y la neuraminidasa (N). Los viriones A de la gripe tienen tres proteínas de membrana (H, N y M2), mientras que los viriones B de la gripe tienen cuatro (H, N, NB y BM2). Debajo de la membrana lipídica está la proteína de matriz viral M1 que proporciona fuerza y rigidez a la envoltura viral. La proteína M2 es un canal de protones que es el objetivo de los medicamentos antivirales amantadina y rimantadina. Dentro del virión A o B de la gripe hay ocho segmentos de ARN viral que transportan toda la información genética necesaria para sintetizar nuevas partículas virales. Estos segmentos de ARN están etiquetados como HA (hemaglutinina), NA (neuraminidasa), PB1, PB2, PA, NP, M y NS.

Los antígenos de las proteínas internas M1 y NP son específicos de tipo y se utilizan para determinar si un virus de la gripe en particular es de tipo A, B o C. Las proteínas M1 y NP de todos los miembros de cada tipo exhiben reactividad cruzada.

La hemaglutinina es una glicoproteína de superficie que se une a los residuos de ácido siálico en las glicoproteínas de superficie de las células epiteliales respiratorias. Esta interacción es necesaria para la unión y fusión de membranas de células virales y epiteliales. La neuraminidasa digiere el ácido siálico (ácido neuramínico) en la superficie de las células diana, promoviendo la entrada del virus en la célula. La neuraminidasa también facilita la penetración de la capa de moco en el tracto respiratorio. Por infección tardía, casi todo el ácido siálico se ha eliminado de la superficie celular infectada, lo que facilita la diseminación de los viriones de la progenie a otras células. N es el objetivo de los medicamentos antivirales Relenza y Tamiflu.

http://www.virology.ws/2009/04/30/structure-of-influenza-virus/

Los virus de la gripe C son algo diferentes. Contienen 7 segmentos de ARN en lugar de ocho. La glicoproteína de la envoltura del virus principal de la gripe C se llama HEF (fusión de hemaglutinina-esterasa) porque tiene las funciones de H y N. Una proteína de la envoltura viral menor es CM2, que funciona como un canal iónico.

H y N presentan más variación antigénica que las proteínas internas y son los principales determinantes del subtipo A de la gripe y la especificidad de la cepa. Con 16 H y 9 N, hay 144 posibles subtipos de influenza A.

Los cambios menores en las glicoproteínas de la envoltura, hemaglutinina y neuraminidasa, se conocen como deriva antigénica, y los cambios mayores se denominan desplazamientos antigénicos. Las derivas antigénicas se asocian con brotes localizados, mientras que los cambios antigénicos se asocian con epidemias y pandemias de influenza A.

La deriva antigénica se debe a una mutación puntual en HA y/o NA. La corrección ineficiente de la ARN polimerasa viral de la gripe resulta en una alta incidencia de errores de transcripción y sustituciones de aminoácidos en hemaglutinina o neuraminidasa, lo que permite que nuevas variantes evadan la inmunidad humoral preexistente y causen brotes de gripe. Un individuo inmune a la cepa original no es inmune a la deriva.

El cambio antigénico se debe a la reordenación de genes HA o NA que resulta en la síntesis de nuevas variantes de proteínas H y/o N. Las aves acuáticas silvestres son los huéspedes naturales de todos los subtipos del virus de la influenza A. Los cerdos también desempeñan un papel importante en la evolución de las cepas pandémicas humanas, ya que la tráquea de los cerdos contiene receptores para los virus de la gripe aviar y humana, y los cerdos apoyan el crecimiento de ambos tipos de virus. La redistribución genética entre virus aviares y humanos puede ocurrir en cerdos, dando lugar a una nueva cepa.

Cuando un cerdo se infecta con virus humanos y aviares, los ARN de ambos virus se copian en el núcleo. Cuando se ensamblan nuevas partículas virales en la membrana celular, algunos de los segmentos de ARN pueden provenir de cualquiera de los virus infecciosos. Los virus nuevos que heredan el ARN de la gripe aviar y humana se denominan reanimadores. Pueden contener proteínas internas humanas y proteínas H y/o N animales. Si este virus puede infectar a los seres humanos, tendrán poca inmunidad a él, lo que aumentará la probabilidad de una epidemia o pandemia. La pandemia de H1N1 que se produjo en 2009 se debió a la redistribución de los virus de la gripe aviar, humana y porcina.

http://www.virology.ws/2009/06/29/reassortment-of-the-influenza-virus-genome/

La redistribución solo puede ocurrir entre virus de la gripe del mismo tipo. No se entiende por qué los virus de la gripe A nunca intercambian segmentos de ARN con virus de la gripe B o C. Es mucho menos probable que la gripe B experimente un cambio antigénico, posiblemente porque no hay un reservorio animal para este virus.

Gripe humana

Aunque los subtipos de virus 16 H y nueve N se encuentran en su reservorio natural de aves acuáticas, solo tres subtipos de hemaglutinina (H1, H2 y H3) y dos subtipos de neuraminidasa (N1 y N2) han establecido linajes estables en humanos y han causado una infección respiratoria humana generalizada. H1N1 y H3N2 causan epidemias estacionales en la actualidad.

Los cambios antigénicos han sido responsables de varias pandemias humanas. La pandemia extremadamente grave de 1918 y 1919 (gripe porcina o gripe española) se asoció con la aparición de cambios antigénicos tanto en la hemaglutinina (H1) como en la neuraminidasa (N1) de la gripe A. Este virus mató entre 50 y 100 millones de personas durante un período de dos años. El virus H1N1 responsable se derivó de una cepa aviar que se adaptó para infectar y transmitir eficientemente entre los seres humanos.

Varias otras pandemias de gripe han ocurrido en humanos durante el siglo XX. En 1957, un reordenador humano-aviar produjo un cambio antigénico a H2N2. Este virus se denominó gripe asiática porque se originó en China y luego se propagó por todo el mundo. Duró hasta 1958 y causó entre 1 y 4 millones de muertes.

En 1968, otro recombinante humano-aviar produjo un cambio antigénico de H2N2 a H3N2 (gripe de Hong Kong). Dado que el cambio antigénico solo involucró a la hemaglutinina, esta pandemia fue menos extensa que la observada en 1957, causando 750,000 muertes. La gripe H3N2 A reapareció a finales de 2003 y principios de 2006. Actualmente es endémica en poblaciones humanas y porcinas. La resistencia de este virus a la amantadina y la rimantadina ha aumentado del 1% en 1994 al 91% en 2005.

En 1977, un cambio antigénico produjo un virus de influenza A H1N1 que afectó principalmente a individuos jóvenes que carecían de inmunidad preexistente a H1N1. Desde finales de la década de 1990, se han detectado virus de la influenza porcina A de triple recombinación que contienen genes de cepas de influenza porcina, humana y aviar entre rebaños de cerdos en América del Norte. En marzo de 2009, se detectó un brote del virus de la influenza A H1N1 en México que se propagó rápidamente a los Estados Unidos, Canadá y en todo el mundo. Se declaró que la pandemia había terminado en agosto de 2010. Esta pandemia fue causada por una redistribución cuádruple de dos cepas porcinas, una cepa humana y una cepa aviar de gripe. El virus se llamaba Gripe porcina porque la mayor proporción de genes provenía de los virus de la gripe porcina. En respuesta a la posibilidad de una pandemia grave, se llevó a cabo una campaña de vacunación masiva con una vacuna monovalente H1N1. Aunque la OMS declaró que esta pandemia había terminado en 2010, esta cepa H1N1 sigue circulando por todo el mundo junto con la gripe estacional. El virus H1N1 se incluyó en la vacuna contra la gripe estacional de 2011.

Los nuevos virus de la gripe A que circulan normalmente en los animales pueden infectar a los seres humanos. Estos virus se denominan » virus variantes de la gripe «y, como abreviatura, se designarán con una»v». Al 23 de diciembre de 2011, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) han recibido informes de 35 casos de infección humana con variantes de virus de influenza de origen porcino desde 2005. La frecuencia con la que se han detectado estas variantes de virus de la gripe ha aumentado desde 2011.

En los últimos 6 meses de 2011, se encontró que 12 residentes estadounidenses en 5 estados diferentes (Indiana, Iowa, Maine, Pensilvania y Virginia Occidental) estaban infectados con esta variante del virus de la influenza A H3N2 que tenía genes de virus de influenza aviar, porcina y humana. Este virus difiere de los otros casos porque ha adquirido otro cambio genético, el gen de la matriz (M) del virus pandémico H1N1 de 2009. En este momento, nadie sabe lo que significa la adición de este gen M en términos de gravedad de la enfermedad o transmisibilidad en humanos. Hasta ahora, la mayoría de las enfermedades asociadas con este virus han sido leves y autolimitadas. Estudios serológicos limitados realizados recientemente en los CDC indican que los adultos pueden tener cierta inmunidad preexistente al H3N2v, mientras que los niños probablemente no.

El siguiente diagrama muestra cómo el nuevo virus resultó de la redistribución de los segmentos del gen de la matriz (M) del virus pandémico H1N1 de 2009 con los segmentos de los genes HA y NA del virus de redistribución triple H3N2 porcino de 1998 a 2011.

http://phil.cdc.gov/phil/details.asp

Los virus de la gripe A (H3N2)v detectados hasta la fecha son susceptibles a oseltamivir (Tamiflu®) o zanamivir (Relenza®). Debido a que estos virus tienen el gen M del virus de la influenza A (H1N1)pdm09, son resistentes a la amantadina y la rimantadina.

Gripe aviar

La mayoría de los virus de la gripe que infectan a aves silvestres o domésticas causan enfermedades limitadas en los seres humanos. Sin embargo, los virus dentro de los subtipos H5 y H7 han adquirido propiedades genéticas que los han hecho más virulentos.

Los virus de la gripe aviar H5N1 A altamente patogénicos son endémicos entre las poblaciones de aves y aves de corral de los países asiáticos y se consideran la principal amenaza de pandemia de gripe mundial. La primera asociación de la gripe aviar H5N1 con la enfermedad respiratoria clínica se produjo en Hong Kong en 1997, durante un brote de gripe H5N1 altamente patógena en las aves de corral en los mercados de aves vivas. Este brote se asoció con una alta incidencia de neumonía y una tasa de mortalidad del 33%. Todos los genes del virus eran de origen aviar, lo que sugiere que el H5N1 había saltado la barrera de la especie sin adaptación. La vigilancia serológica reveló poca evidencia de transmisión de persona a persona, y no se notificaron más casos después del sacrificio masivo de aves de corral.

Desde su aparición en humanos en 1997, la gripe H5N1 ha sufrido deriva antigénica. Además de infectar aves de corral y seres humanos, el virus H5N1 parece haber extendido su rango de huésped a los felinos. Se han notificado casos de infección mortal en gatos domésticos. No hay informes de gatos que transmitan el virus a los seres humanos. Hasta ahora, todas las infecciones de subtipo H5 en humanos han sido el resultado de virus que poseen el subtipo N1. Sigue existiendo la preocupación de que esta cepa viral pueda mutar, o someterse a una nueva distribución con un virus de la gripe humana, y adquirir la capacidad de propagarse rápidamente de un ser humano a otro.

Los virus H7 de la gripe aviar también se han relacionado con enfermedades humanas ocasionales. Los virus del subtipo H7 con múltiples subtipos N (N2, N3 y N7) se han transmitido de aves a seres humanos. En 2003 se produjeron grandes brotes de H7N7 en aves de corral de los Países Bajos. Los trabajadores involucrados en el control de estos brotes desarrollaron conjuntivitis y enfermedades similares a la gripe. Se han notificado infecciones adicionales en Canadá, Estados Unidos, Italia y el Reino Unido entre trabajadores avícolas. Al igual que con el H5N1, todos los genes de los virus humanos eran de origen aviar.

Los virus H9N2 aviares son endémicos de aves de corral en Asia y se han aislado de cerdos.

En Hong Kong, en 1999, 2003, 2007 y 2009, los virus de la gripe H9N2 se aislaron principalmente de niños con infección respiratoria leve autolimitada. Los virus H9N2 responsables de las infecciones humanas de 1999 contenían genes internos homólogos a los de los virus H5N1 de 1997, lo que sugiere que se había producido una redistribución entre estas cepas.