Ortomixoviridae -Orthomyxoviridae

Ortomixoviridae
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Diagrama de genoma, ARNm y virión de los virus de la influenza A y B
Clasificación de virus mi
(no clasificado): Virus
Reino : Riboviria
Reino: Orthornavirae
Filo: Negarnaviricota
Clase: Instoviricetos
Pedido: Articulavirales
Familia: Ortomixoviridae
Genera

Orthomyxoviridae (del griego ὀρθός, orthós 'recto' + μύξα, mýxa ' mucus ') es una familia de virus de ARN de sentido negativo . Incluye siete géneros : Alphainfluenzavirus , Betainfluenzavirus , Deltainfluenzavirus , Gammainfluenzavirus , Isavirus , Thogotovirus y Quaranjavirus . Los primeros cuatro géneros contienen virus que causan influenza en aves (ver también influenza aviar ) y mamíferos , incluidos los humanos. Los isavirus infectan al salmón ; los togotovirus son arbovirus que infectan a vertebrados e invertebrados (como garrapatas y mosquitos ). Los Quaranjavirus también son arbovirus, que infectan a vertebrados (aves) e invertebrados ( artrópodos ).

Los cuatro géneros de virus de la influenza que infectan a los vertebrados, que se identifican por diferencias antigénicas en su nucleoproteína y proteína de matriz , son los siguientes:

Estructura

Estructura del virus de la influenza A

El virión del virus de la influenza es pleomórfico ; la envoltura viral puede presentarse en formas esféricas y filamentosas. En general, la morfología del virus es elipsoidal con partículas de 100 a 120  nm de diámetro o filamentosa con partículas de 80 a 100 nm de diámetro y hasta 20 µm de longitud. Hay aproximadamente 500 proyecciones de superficie en forma de púas distintas en la envoltura, cada una de las cuales se proyecta a 10–14 nm de la superficie con densidades de superficie variables. El pico de glicoproteína (HA) principal está interpuesto irregularmente por grupos de picos de neuraminidasa (NA), con una proporción de HA a NA de aproximadamente 10 a 1.

La envoltura viral compuesta por una membrana de bicapa lipídica en la que se anclan los picos de glicoproteína encierra las nucleocápsidas ; nucleoproteínas de diferentes clases de tamaño con un bucle en cada extremo; la disposición dentro del virión es incierta. Las proteínas ribonucleares son filamentosas y caen en el rango de 50 a 130 nm de largo y 9 a 15 nm de diámetro con simetría helicoidal.

Genoma

Genomas del virus de la influenza. Los segmentos se traducen en polimerasa (PB1, PB2 y PA), hemaglutinina (HA), neuramindasa (NA), nucleoproteína (NP), proteína de membrana (M) y proteína no estructural (NS).

Los virus de la familia Orthomyxoviridae contienen de seis a ocho segmentos de ARN monocatenario lineal de sentido negativo. Tienen una longitud total del genoma de 10.000 a 14.600 nucleótidos (nt). El genoma de la influenza A , por ejemplo, tiene ocho piezas de ARN de sentido negativo segmentado (13,5 kilobases en total).

Las proteínas mejor caracterizadas del virus de la influenza son la hemaglutinina y la neuraminidasa , dos glicoproteínas grandes que se encuentran en el exterior de las partículas virales. La hemaglutinina es una lectina que media la unión del virus a las células diana y la entrada del genoma viral en la célula diana. Por el contrario, la neuraminidasa es una enzima involucrada en la liberación de virus de la progenie de las células infectadas, al escindir los azúcares que se unen a las partículas virales maduras. La hemaglutinina (H) y la neuraminidasa (N) proteínas son dianas clave para los anticuerpos y los fármacos antivirales, y que se utilizan para clasificar los diferentes serotipos de virus de influenza A, de ahí el H y N en H5N1 .

La secuencia del genoma tiene secuencias terminales repetidas; repetido en ambos extremos. Terminal se repite en el extremo 5 'de 12 a 13 nucleótidos de longitud. Secuencias de nucleótidos idénticas en el extremo 3 '; lo mismo en géneros de la misma familia; la mayoría en ARN (segmentos), o en todas las especies de ARN. Terminal se repite en el extremo 3 'de 9 a 11 nucleótidos de longitud. El ácido nucleico encapsidado es únicamente genómico. Cada virión puede contener copias interferentes defectuosas. En la influenza A (H1N1), PB1-F2 se produce a partir de un marco de lectura alternativo en PB1. Los genes M y NS producen dos genes diferentes mediante un empalme alternativo .

Ciclo de replicación

Infección y replicación del virus de la influenza. Los pasos de este proceso se analizan en el texto.

Por lo general, la influenza se transmite de los mamíferos infectados a través del aire al toser o estornudar, creando aerosoles que contienen el virus, y de las aves infectadas a través de sus excrementos . La influenza también puede transmitirse por saliva , secreciones nasales , heces y sangre . Las infecciones ocurren por contacto con estos fluidos corporales o con superficies contaminadas. Fuera de un huésped, los virus de la gripe pueden permanecer infecciosos durante aproximadamente una semana a la temperatura del cuerpo humano, más de 30 días a 0 ° C (32 ° F) e indefinidamente a temperaturas muy bajas (como los lagos en el noreste de Siberia ). Se pueden inactivar fácilmente con desinfectantes y detergentes .

Los virus se unen a una célula a través de interacciones entre su glicoproteína hemaglutinina y los azúcares del ácido siálico en las superficies de las células epiteliales del pulmón y la garganta (Etapa 1 en la figura de infección). La célula importa el virus por endocitosis . En el endosoma ácido , parte de la proteína hemaglutinina fusiona la envoltura viral con la membrana de la vacuola, liberando moléculas de ARN viral (ARNv), proteínas accesorias y ARN polimerasa dependiente de ARN en el citoplasma (Etapa 2). Estas proteínas y el ARNv forman un complejo que se transporta al núcleo celular , donde la ARN polimerasa dependiente de ARN comienza a transcribir el ARNc complementario de sentido positivo (Pasos 3a yb). El ARNc se exporta al citoplasma y se traduce (paso 4) o permanece en el núcleo. Las proteínas virales recién sintetizadas se secretan a través del aparato de Golgi sobre la superficie celular (en el caso de la neuraminidasa y la hemaglutinina, paso 5b) o se transportan de regreso al núcleo para unirse al ARNv y formar nuevas partículas del genoma viral (paso 5a). Otras proteínas virales tienen múltiples acciones en la célula huésped, incluida la degradación del ARNm celular y el uso de nucleótidos liberados para la síntesis de ARNv y también inhibiendo la traducción de los ARNm de la célula huésped.

Los ARNv de sentido negativo que forman los genomas de virus futuros, la transcriptasa de ARN dependiente de ARN y otras proteínas virales se ensamblan en un virión. Las moléculas de hemaglutinina y neuraminidasa se agrupan en una protuberancia en la membrana celular. El ARNv y las proteínas del núcleo viral abandonan el núcleo y entran en esta protuberancia de la membrana (paso 6). El virus maduro se desprende de la célula en una esfera de la membrana de fosfolípidos del huésped, adquiriendo hemaglutinina y neuraminidasa con esta capa de membrana (paso 7). Como antes, los virus se adhieren a la célula a través de la hemaglutinina; los virus maduros se desprenden una vez que su neuraminidasa ha escindido los residuos de ácido siálico de la célula huésped. Después de la liberación del nuevo virus de la influenza, la célula huésped muere.

Transcripción de ARNm iniciada por polimerasa viral usando cap snatching

Los virus Orthomyxoviridae son uno de los dos virus de ARN que se replican en el núcleo (el otro es retroviridae ). Esto se debe a que la maquinaria de los orthomyxovirus no puede producir sus propios ARNm. Usan ARN celulares como cebadores para iniciar la síntesis de ARNm viral en un proceso conocido como cap snatching . Una vez en el núcleo, la proteína de ARN polimerasa PB2 encuentra un pre-ARNm celular y se une a su extremo 5 'protegido. Luego, la ARN polimerasa PA escinde el ARNm celular cerca del extremo 5 'y usa este fragmento protegido como cebador para transcribir el resto del genoma del ARN viral en ARNm viral. Esto se debe a la necesidad de que el ARNm tenga una tapa 5 'para que el ribosoma de la célula lo reconozca para la traducción.

Dado que las enzimas de corrección de pruebas de ARN están ausentes, la transcriptasa de ARN dependiente de ARN comete un error de inserción de un solo nucleótido aproximadamente cada 10 mil nucleótidos, que es la longitud aproximada del ARNv de la influenza. Por lo tanto, casi todos los virus de la influenza recién fabricados contendrán una mutación en su genoma. La separación del genoma en ocho segmentos separados de ARNv permite la mezcla ( reordenamiento ) de los genes si más de una variedad de virus de la influenza ha infectado la misma célula ( superinfección ). La alteración resultante en los segmentos del genoma empaquetados en la progenie viral confiere un nuevo comportamiento, a veces la capacidad de infectar nuevas especies hospedadoras o de superar la inmunidad protectora de las poblaciones hospedadoras a su antiguo genoma (en cuyo caso se denomina cambio antigénico ).

Clasificación

En una taxonomía basada en filogenia , la categoría de virus de ARN incluye la subcategoría de virus ssRNA de sentido negativo , que incluye el orden Articulavirales y la familia Orthomyxoviridae . Las especies y serotipos de Orthomyxoviridae asociados al género se muestran en la siguiente tabla.

Ortomixovirus Géneros, especies y serotipos
Género Especies (* indica especie tipo ) Serotipos o subtipos Hospedadores
Virus alfainfluenza Virus de la influenza A * H1N1 , H1N2 , H2N2 , H3N1 , H3N2 , H3N8 , H5N1 , H5N2 , H5N3 , H5N8 , H5N9 , H7N1 , H7N2 , H7N3 , H7N4 , H7N7 , H7N9 , H9N2 , H10N7 Humano , cerdo , pájaro , caballo , murciélago
Betainfluenzavirus Virus de la influenza B * Victoria, Yamagata Humano, foca
Gammainfluenzavirus Virus de la influenza C * Humano, cerdo, perro
Deltainfluenzavirus Virus de la influenza D * Porcino, bovino
Isavirus Virus de la anemia infecciosa del salmón * Salmón del atlántico
Thogotovirus Thogotovirus * Garrapatas , mosquitos , mamíferos (incluidos los humanos)
Virus Dhori Virus Batken , virus Bourbon , virus Jos
Quaranjavirus
Virus Quaranfil , * virus del atolón Johnston

Tipos

Hay cuatro géneros de virus de la influenza, cada uno con una sola especie o tipo. La influenza A y C infectan una variedad de especies (incluidos los humanos), mientras que la influenza B infecta casi exclusivamente a los humanos y la influenza D infecta al ganado y a los cerdos.

Influenza A

Diagrama de nomenclatura de influenza

Los virus de la influenza A se clasifican además en función de las proteínas de superficie vírica hemaglutinina (HA o H) y neuraminidasa (NA o N). Se han identificado dieciséis subtipos H (o serotipos) y nueve subtipos N del virus de la influenza A.

Existe más variación; por lo tanto, los aislados de cepas de influenza específicas se identifican mediante una nomenclatura estándar que especifica el tipo de virus, la ubicación geográfica donde se aisló por primera vez, el número secuencial de aislamiento, el año de aislamiento y el subtipo HA y NA.

Ejemplos de nomenclatura son:

  1. A / Brisbane / 59/2007 (H1N1)
  2. A / Moscú / 10/99 (H3N2).

Los virus de tipo A son los patógenos humanos más virulentos entre los tres tipos de influenza y causan la enfermedad más grave. Los serotipos que se han confirmado en humanos , ordenados por el número de muertes pandémicas humanas conocidas, son:

Pandemias de gripe conocidas
Nombre de la pandemia Fecha Fallecidos Tasa de letalidad Subtipo involucrado Índice de gravedad pandémica
1889-1890 pandemia de gripe
( gripe asiática o rusa)
1889–1890 1 millón 0,15% Posiblemente H3N8
o H2N2
N / A
Pandemia de gripe de 1918
(gripe española)
1918-1920 20 a 100 millones 2% H1N1 5
Gripe asiática 1957-1958 1 a 1,5 millones 0,13% H2N2 2
Gripe de Hong Kong 1968-1969 0,75 a 1 millón <0,1% H3N2 2
Gripe rusa 1977-1978 Sin recuento exacto N / A H1N1 N / A
Pandemia de gripe de 2009 2009-2010 105,700–395,600 0,03% H1N1 N / A

Influenza B

Rango de hospedadores de virus de influenza

El virus de la influenza B es casi exclusivamente un patógeno humano y es menos común que la influenza A. El único otro animal que se sabe que es susceptible a la infección por influenza B es la foca . Este tipo de influenza muta a una tasa de 2 a 3 veces menor que la del tipo A y, en consecuencia, es menos diverso genéticamente, con solo un serotipo de influenza B. Como resultado de esta falta de diversidad antigénica , generalmente se adquiere cierto grado de inmunidad a la influenza B a una edad temprana. Sin embargo, la influenza B muta lo suficiente como para que no sea posible una inmunidad duradera. Esta tasa reducida de cambio antigénico, combinada con su rango de hospedadores limitado (inhibiendo el cambio antigénico entre especies ), asegura que no ocurran pandemias de influenza B.

Influenza C

El virus de la influenza C infecta a humanos y cerdos y puede causar enfermedades graves y epidemias locales . Sin embargo, la influenza C es menos común que los otros tipos y generalmente causa una enfermedad leve en los niños.

Gripe D

Este es un género que se clasificó en 2016, cuyos miembros se aislaron por primera vez en 2011. Este género parece estar más estrechamente relacionado con la influenza C, de la que se separó hace varios cientos de años. Existen al menos dos cepas de este género. Los huéspedes principales parecen ser el ganado, pero se sabe que el virus también infecta a los cerdos.

Viabilidad y desinfección

Los virus de la influenza de mamíferos tienden a ser lábiles, pero pueden sobrevivir varias horas en el moco. El virus de la influenza aviar puede sobrevivir durante 100 días en agua destilada a temperatura ambiente y 200 días a 17 ° C (63 ° F). El virus aviar se inactiva más rápidamente en el estiércol, pero puede sobrevivir hasta 2 semanas en las heces de las jaulas. Los virus de la influenza aviar pueden sobrevivir indefinidamente cuando se congelan. Los virus de la influenza son susceptibles a la lejía, etanol al 70%, aldehídos, agentes oxidantes y compuestos de amonio cuaternario. Se inactivan con el calor de 133 ° F (56 ° C) durante un mínimo de 60 minutos, así como con un pH bajo <2.

Vacunación y profilaxis.

Dianas de agentes anti-influenza que están autorizados o bajo investigación

Hay vacunas y medicamentos disponibles para la profilaxis y el tratamiento de las infecciones por el virus de la influenza. Las vacunas están compuestas de viriones inactivados o vivos atenuados de los virus de la influenza A humana H1N1 y H3N2, así como de los virus de la influenza B. Debido a que las antigenicidades de los virus silvestres evolucionan, las vacunas se reformulan anualmente actualizando las cepas de semillas.

Cuando las antigenicidades de las cepas de semillas y los virus silvestres no coinciden, las vacunas no protegen a los vacunados. Además, incluso cuando coinciden, a menudo se generan mutantes de escape.

Los medicamentos disponibles para el tratamiento de la influenza incluyen amantadina y rimantadina , que inhiben la eliminación de viriones al interferir con M2, y oseltamivir (comercializado con la marca Tamiflu ), zanamivir y peramivir , que inhiben la liberación de viriones de las células infectadas al interferir con NA. Sin embargo, los mutantes de escape se generan a menudo para el primer fármaco y con menos frecuencia para el último fármaco.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos