Rotavirus

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Rotavirus es un género de virus perteneciente a la familia Reoviridae. Se han identificado siete grupos, tres de los cuales (Grupo A, B y C) infectan a los humanos. El grupo A es el más común y el más esparcido, causando el 90% de las infecciones.

Estos causan vómito y diarrea y son los más comúnmente causantes de diarrea severa en los infantes, ocasiona aproximadamente 55.000 hospitalizaciones cada año en los Estados Unidos y mata a cerca de 600.000 niños cada año en países en vías de desarrollo. Nuevas vacunas han mostrado ser efectivas y seguras en el 2006. Prácticamente todos los niños menores de cinco años han sido infectados por algún rotavirus.

Se transmiten por la ruta fecal oral, infectando células del intestino delgado, provocando una gastroenteritis que puede llevar a una diarrea e incluso deshidratación. A través de la proteína viral (NSP4), la cual posee las características de una enterotoxina, se refuerza aún más este efecto productor de diarrea. Aunque fueron descubiertos en 1973 y son responsables de más del 50% de los ingresos hospitalarios de niños con diarrea severa, siguen siendo subestimados por la comunidad médica, sobre todo en los países en vías de desarrollo. Aparte de infectar humanos, también afectan a algunos animales y es un patógeno para el ganado.


Clasificación

Hay siete especies de rotavirus, designadas como A, B, C, D, E, F, y G. Los humanos son infectados por los tipos A, B y C, principalmente por el A. Todas las especies atacan a algún animal. Dentro del tipo A hay variaciones, llamadas serotipos.

Al igual que con el virus de la gripe, se usa un sistema doble de clasificación, basado en dos tipos de proteínas de la cápside. La glicoproteína VP-7 define el tipo G y la proteína sensible a proteasas VP-4 define al tipo P. El tipo P se define como un número para el serotipo P y como un número entre corchetes para el genotipo P. Los serotipos G tienen una nomenclatura similar, siendo el número del serotipo G el mismo del genotipo G. Por ejemplo, la cadena Wa se denota como P1A[8]G1.

Estructura

Los rotavirus tienen una apariencia característica parecido a una rueda, cuando es visualizado mediante microscopio electrónico. Los rotavirus son virus no envueltos (desnudos), en su capside se observan 3 capas (capa Externa, Media e Interna). El genoma esta compuesto de 11 segmentos de ARN de doble-hebra, que codifican por seis proteínas estructurales y seis no estructurales (uno de sus segmentos codifica para 2 proteínas). El virus es estable en el medio ambiente. Pueden llegar a medir 76,5 nm de diámetro.


Proteínas

El virión está formado por seis proteínas (VP). Estas proteínas estructurales se llaman VP1, VP2, VP3, VP4, VP5 y VP6. Aparte de las proteínas estructurales, hay seis más no estructurales (NSP), producidas únicamente en las células infectadas. Se denominan NSP1, NSP2, NSP3, NSP4, NSP5 y NSP6. Por lo menos seis de las doce proteínas codificadas por el genoma vírico llevan ARN asociado, y la función de estas proteínas en el rotavirus no están bien explicadas; se cree que están implicadas en la síntesis y empaquetamiento del ARN, transporte del ARNm hacia la zona de replicación del genoma y en la traslación de ARNm y regulación de la expresión génica.


Proteínas estructurales

  • VP1: Está situada en el núcleo del virus y es una RNA polimerasa. En una célula infectada produce los transcritos de ARNm para sintetizar las proteínas víricas y duplica el genoma para producir nuevas partículas víricas.
  • VP2: Forma parte de la capa más interna del virión y va unida al genoma de ARN.
  • VP3: También forma parte de la capa interna del virión y es un enzima llamado guanilil transferasa. Es una enzima que produce la caperuza en 5' del ARN (capping enzyme), durante la modificación postranscripcional del ARN mensajero. Esta caperuza estabiliza el extremo 5' del mensajero e impide que sea atacado por nucleasas, enzimas que degradan ácidos nucleicos.
  • VP4: Está situada en la parte externa del virión y forma una protuberancia, que es capaz de unirse a los receptores celulares de la célula para entrar en su interior. La VP4 debe ser modificada por una proteasa intestinal, para dar lugar a VP5* y VP8*, antes de que la partícula vírica sea infecciosa. La estructura de VP4 determina la virulencia del virus y que sea de tipo P.
  • VP6: Es la proteína principal de la cápside. Es altamente antigénica y puede usarse para determinar la especie del rotavirus. Se usa en los ensayos clínicos para determinar la existencia de infección por rotavirus A.
  • VP7: Es una glicoproteína que forma parte de la capa externa del virión. Aparte de sus funciones estructurales, determina el tipo G de la cadena, y junto con VP4, está implicada en la respuesta inmunitaria al virus.


Proteínas no estructurales

  • NSP1: Es transcrita por el gen 5 y es una proteína no estructural de unión a ARN.
  • NSP2: Es una proteína de unión a ARN, que se acumula en inclusiones citoplasmáticas (viroplasma) y es necesaria en la replicación del genoma.
  • NSP3: Está unida a ARNm en las células infectadas y es la responsable de la finalización de la síntesis proteica celular.
  • NSP4: Es una enterotoxina viral que induce diarrea y fue la primera enterotoxina viral que se descubrió.
  • NSP5: Está codificada por el segmento 11 del genoma vírico del rotavirus A, y en las células infectadas se acumula en el viroplasma.
  • NSP6: Es una proteína de unión a ácido nucleico es codificada por el gen 11, en un marco abierto de lectura desfasado.

Mecanismo de inducción de gastroenteritis

De todos los patógenos productores de diarrea, rotavirus es el causante más probable de vómito, deshidratación y fiebre. Los mecanismos fisiopatológicos detrás del vómito y la diarrea causada por rotavirus son complejos e involucran el despertar de cierto número de respuestas celulares.

Los rotavirus tienen la capacidad de adherirse al revestimiento epitelial del tracto gastrointestinal y el principal sitio de replicación de rotavirus son los enterocitos maduros sobre las vellosidades del intestino delgado alto. Durante un periodo de 1-2 días después de la replicación viral, la infección (y la replicación viral) se disemina a lo largo del tracto, desde el intestino delgado proximal hasta el íleon. Las lesiones en la mucosa se producen como resultado de la destrucción selectiva de las puntas de las vellosidades de¡ intestino. La infección intestinal es suficiente para despertar respuestas inmunológicas locales y sistémicas.

Se piensa que el principal mecanismo de inducción de diarrea debido a infección por rotavirus es la disminución de la absorción de sal y agua, como resultado de daño intestinal y el reemplazo de células epiteliales de absorción por células secretoras de las criptas vellosas. El daño a las vellosidades es reversible, aunque la diarrea continúa hasta que las vellosidades se han regenerado. En consecuencia, la severidad de las lesiones determina la duración de los síntomas. La depresión en los niveles de disacaridasas, que lleva a mala absorción de carbohidratos y diarrea osmática, ha sido también propuesta como un mecanismo de inducción.

Estudios histológicos han mostrado que la diarrea también puede ocurrir en ausencia de lesiones en la mucosa epitelial y sugieren que otros mecanismos pueden estar involucrados en la inducción de gastroenteritis por rotavirus. En realidad, hay evidencia a partir de modelos en ratones de que una glicoproteína no estructural del rotavirus NSP4 (codificada por el gen 10) puede actuar como una enterotoxina viral. La producción de NSP4 conduce a elevaciones en los niveles de calcio e induce una diarrea secretora, de manera semejante a las infecciones intestinales bacterianas, como shigelosis y cólera. La identificación de la enterotoxina del rotavirus sugiere que pueden existir mecanismos de patogénesis comunes entre los patógenos virales y los bacterianos.

También se ha planteado la hipótesis de que el rotavirus estimula el flujo intestinal y la secreción de electrolitos por la activación del sistema nervioso entérico localizado en la pared intestinal. Se pensó que esta estimulación neurológica de la secreción de fluidos puede actuar como un mecanismo de defensa del huésped contra las toxinas.

En la infección por rotavirus, son pobremente comprendidos los mecanismos subyacentes al estímulo del vomito. El reflejo del vómito puede ser disparado por estimulación de los quimioreceptores en el tracto GI alto o por mecanoreceptores en el tracto GI que pueden ser activados tanto por contracción/distensión del intestino, como por daño físico. Un centro coordinador (el centro del vómito) localizado en la región lateral medular del cerebro controla la respuesta emética. Nervios aferentes al centro del vómito se originan desde áreas que incluyen a los nervios abdominales esplácnico y vago. También hay enlaces directos entre el centro del vómito y la zona del gatillo del quimioreceptor (CTZ), un área del cerebro que contiene quimioreceptores que analizan muestras de sangre y líquido cefalorraquídeo. Así, la CTZ está expuesta a estímulos sistémicos exógenos que pueden inducir el vómito.

Patología

Los rotavirus propician gastroenteritis aguda y fuerte dolor abdominal. "Diarrea infantil", "diarrea invernal", "infección no bacterial aguda" y "gastroenteritis viral aguda" son los otros nombres con los que se denomina a este padecimiento.

La dosis infectante se presume que es de 10-100 partículas virales infecciosas, ya que una persona con rotavirus frecuentemente excreta una gran cantidad de partículas virales: en el orden de (108-1010 partículas infecciosas /ml de heces). La vía de contagio se da a través del contacto con manos, objetos o utensilios contaminados.

El período de incubación de la enfermedad por rotavirus es de aproximadamente 2 días. La enfermedad está caracterizada por vómito y diarrea acuosa de 3 a 8 días, y fiebre con dolor abdominal ocurre con frecuencia. La inmunidad se produce después de la infección. Infecciones posteriores tienden a ser menos severas que la infección original.

Síntomas

  • Diarrea aguda liquida
  • Deposiciones frecuentes 5 a 10 evacuaciones al día.
  • Vómitos en el 80 a 90% de los casos.
  • Fiebre entre un tercio y la mitad de los niños.


Diagnóstico

El examen se realiza directamente en la deposición y el resultado, positivo o negativo, se conoce de inmediato, a través de las pruebas del latex.


Pronóstico

Usualmente el desarrollo de la infección se resuelve espontáneamente. La deshidratación aguda debida a la diarrea es una de las mayores complicaciones. Es aconsejable el uso de electrólitos, si bien es conveniente consultar previamente al médico.

Complicaciones

Repetidas infecciones de rotavirus pueden incrementar el riesgo de desarrollar Celiaquía en niños generalmente susceptibles. Siempre se ha creído que las infecciones intestinales contribuyen a su desarrollo, un desorden digestivo común disparado por comer productos a base de trigo y otros alimentos que contienen la proteína gluten.


Prevención

La mejor manera de prevenirla es utilizar utensilios limpios, y lavarse las manos después de salir del baño. También hay que tener cuidado al manejar pañales para no propiciar un contagio posterior.


Vacuna

En el 2006, dos vacunas contra el rotavirus mostraron ser seguras y efectivas en los niños: Rotarix desarrollada por los laboratorios GlaxoSmithKline y RotaTeq desarrollada por los laboratorios Merck. Ambas se administran vía oral y contienen virus desactivados vivos.

En 2006, la FDA aprobó RotaTeq para su uso en los Estados Unidos y anunció un precio de 187.50 para el régimen estándar de tres dosis. Por tanto, es una de las inmunizaciones infantiles más costosas, a pesar de los descuentos viene a ser una opción inalcanzable para los infantes del tercer mundo.

Una vacuna anterior, Rotashield desarrollada por Wyeth-Ayerst, fue retirada del mercado a finales de los 90 cuando se descubrió en casos muy raros estar vinculada a complicaciones severas de tipo oclusivo-intestinales.

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Véase También

20px-Star of life2.svg.pngRecuerda que este no es un consultorio médico.

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