Tema 12 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Virologia
Año del apunte 2014
Páginas 10
Fecha de subida 21/02/2015
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María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 Tema 12. PATOGENICIDAD VÍRICA INTRODUCCIÓN A medida que se han conocido los virus no patógenos se ha ido cambiando la definición de virus de manera que, actualmente debemos entender que no todos los virus son “malos” es decir que no todos los virus están asociados a enfermedades puesto que existen distintos casos en que no sólo no causan enfermedades sino que pueden ser beneficiosos (viral mutual simbiosis).
Hay virus que han infectado a una especie y han pertenecido a esta durante muchos millones de años como por ejemplo en el proceso de maduración de los huevos de avispa donde se necesita polinavirus de manera que, entre los dos organismos se establece una relación de simbiosis. El genoma humano también sigue esta relación puesto que tiene un 11% de genoma viral (retrovirus) y son muy importantes en el desarrollo de la placenta.
También se ha visto que los virus pueden disminuir la infección de otras enfermedades virales como por ejemplo que una infección por CMV disminuye la infección del VIH o bien que la infección de hepatitis A también disminuye la infección de hepatitis C. Además de esta característica también se ha visto que los virus pueden proteger contra otras enfermedades no virales; en enfermedades de ratón hay virus que previenen la diabetes tipo I o bien la formación de tumores (este tipo de características aun está n ensayo).
Algunos casos más excepcionales son aquellos en que los virus sirven para matar otros virus o como por ejemplo en el caso de las plantas en las que se ha visto que permiten que una planta sobreviva a condiciones extremas.
RUTA DE ENTRADA Dentro de la patogenia podríamos pensar que los virus nos infectan a través de la piel puesto que es el órgano más expuesto al exterior pero esto no es cierto porque la piel es una barrera muy buena y eficaz contra las infecciones gracias a que la epidermis (capa más externa) está formada por células muertas, lo que no permite una infección bacteriana.
El primer sitio de contacto de un virus con el cuerpo humano es a través de las mucosas (tenemos una gran cantidad de mucosa expuesta al exterior). Tenemos las siguientes vías de entrada:  Conjuntiva de los ojos  Sistema respiratorio  Tracto digestivo  Tracto urogenital También podríamos contagiarnos a través de la piel en el caso que el virus se transmitiera a través de un artrópodo de manera que, se multiplica en este y hay suficiente carga vírica para infectar la piel a través de una picadura. También se puede dar en una herida de la piel.
1 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 Transmisión vertical La transmisión vertical se produce entre madres e hijos y tenemos diferentes vías de infección, es decir, la transmisión vírica se puede transmitir en diferentes momentos:  A través de la vía germinal (retrovirus y otros tienden a insertarse en el genoma)  Gestación: A través de la placenta  Parto: puede que haya un contacto directo con la sangre de ambos o con la mucosa vaginal  Lactancia: el virus puede pasar a la leche y a través de ella infectar al hijo (el VIH o el HTLV se transmiten así) Debemos tener en cuenta que el feto es muy vulnerable a las infecciones porqué está en un desarrollo rápido por lo que, las células están constantemente en multiplicación lo que favorece la replicación del virus. Por otro lado, el sistema inmune del feto esta inmadura de manera que, aunque tenga algunos anticuerpos de la madre no siempre son suficientes. Además, los virus pueden pasar con bastante facilidad la barrera placentaria mientras que los anticuerpos tienen más dificultades (sólo pasan las IGg y el resto no).
Transmisión horizontal Podemos clasificar en general la vía de transmisión en:  Vía aérea  Vía fecal – oral  Transmisión sexual  Transmisión directa (como la Rabia, que tiene mucha carga viral)  A través de un vector (muy frecuente entre animales y humanos) En el caso de la transmisión sexual en general hay estadísticas americanas que tienden a hipertrofiar las relaciones homosexuales y la drogadicción pero debemos saber que el 85% de la transmisión es por una relación heterosexual.
Transmisión respiratoria La transmisión respiratoria es una fuente de transmisión muy importante y grande. En un estornudo hay unas 20.000 gotas lo que expone una gran cantidad de carga en el aire. Este tipo de transmisión no sólo tiene en cuenta el aire como vía y canal sino también los objetos como el pomo de a puerta.
Cuanto más virulento es un virus menos probabilidad hay de contagio ya que la persona se queda en casa y por lo tanto, el contacto con otras personas u objetos disminuye.
Virus que se transmiten por esta vía: gripe, resfriado común, síndrome respiratorio agudo y severo, viruela, varicela, sarampión, rubeola….
2 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 Transmisión fecal – oral Esta no necesariamente debe ser directa sino que engloba una gran cantidad de circuitos. Esta transmisión en el primer mundo es casi anecdótica (a excepción de las guarderías donde los niños son poco higiénicos) pero a nivel mundial hay una gran cantidad de personas que no cumplen las condiciones de higiene correctas.
Un ejemplo de transmisión mediante esta vía es la polio, lo que provoca que sea muy difícil de erradicar o la hepatitis A.
Las moscas también son un vector de transmisión de esta vía puesto que se pueden posar sobre las heces y la comida.
Transmisión sexual Muchas enfermedades de transmisión sexual son latentes de manera que, durante por lo menos 10 años podemos estar enfermos y no presentar los síntomas.
Otras vías Existen otras vías como por ejemplo el mosquito actúa como vector para transmitir la fiebre amarilla, un mordisco para transmitir la rabia o bien de enfermedades sobre las que se desconoce la vía natural de transmisión como la hepatitis C (esta se contrajo durante muchos años en hospitales por contacto directo con la sangre).
Observamos una lista de enfermedades y su transmisión:  3 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 Observamos en el siguiente esquema el tropismo de los virus, es decir, cuando un virus infecta un organismo tiende a ir a un tejido determinado: tejido entérico, respiratorio, neurotrópico, dermatológico o virus que van a los linfocitos. Hay virus que tienen varios tropismos, como por ejemplo el sarampión o las paperas que son respiratorios y neurotrópicos.
Cuando el tropismo es hacia un órgano que está expuesto al exterior la puerta de entrada coincide con el tropismo: los virus respiratorios tienen como entrada la respiración, los entéricos el aparato digestivo… los otros órganos no expuestos al exterior pueden tener diversas vías de entrada.
También hay virus que permanecen localizados mientras que otros se extienden por todo el organismo independientemente que entren por la misma vía, tenemos diferentes ejemplos: En la vía respiratoria tenemos el rinovirus (resfriado común) i la influenza (gripe) tienen un tropismo respiratorio, los rinovirus se quedan completamente en el tracto respiratorio dando unos síntomas locales. El virus de la influenza en cambio se extiende por todo el organismo provocando un malestar general.
4 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 En el caso de virus intestinales sabemos que el enterovirus y el herpes virus tienen una entrada intestinal y un tropismo intestinal. El herpes virus genera unas diarreas locales mientras que los enterovirus realizan un recorrido por todo el organismo, se extienden y después se localizan en el intestino.
Otro ejemplo es el virus de papiloma que se localiza en la mucosa, por lo que la transmisión debe darse por un contacto con esta. El herpes virus también aparece en las mucosas pero antes ha ido al sistema nervioso.
INFECCIONES VIRALES MÁS IMPORTANTES Observamos las infecciones virales más importantes: En las vías respiratorias superiores se suelen alojar los rinovirus, los virus de parainfluenza y el virus respiratorio sincitial.
En cuanto a las vías respiratorias más inferiores encontramos el virus de la gripe, el de la parainfluenza, adenovirus y coronavirus como el SARS.
En cuanto al SNC encontramos el virus de la rabia y el sarampión. En el SNP encontramos el virus de la polio y el virus linfotrópico humano de células T (HTLV-I).
Observamos que los adenovirus pueden infectar tanto ojos como sistema respiratorio y digestivo. El virus de las paperas tiende a irse a las parótidas (glándulas salivales). Un virus bastante específico es el virus Cosackis que tiende a ir al sistema cardiovascular. El virus de la hepatitis tiene un tropismo hacia el hígado. Los típicos virus gastrointestinales son los rotavirus, coronavirus y β – virus.
Los virus que producen manchas y salpullidos en la piel tienden a tener el tropismo hacia esta como en el caso de la varicela, herpes virus, moluscum contagiosum, papiloma virus, rubeola… Los virus transmitidos sexualmente, principalmente, son herpes, papiloma, virus del SIDA y hepatitis B. Los que tienen un tropismo más hacia los genitales son el herpes y el virus del papiloma.
5 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 DISPERSIÓN POR EL ORGANISMO: INFECCIÓN SISTÉMICA En esquema anterior del tropismo observamos unas flechas más delgadas que corresponden al movimiento del virus en el organismo y unas flechas más gruesas que son los sitios en que el virus se puede transmitir. Además hay unas cruces para indicar los sitios de replicación.
La infección se produce porque el virus llega a una mucosa y allí se empieza a multiplicar (en alguna infección se puede transmitir a otros individuos por contacto directo como el herpes virus o el virus del papiloma). Esta mucosa va a estar en contacto o va a drenar el sistema linfático (viaja a través de este) y se multiplica en los ganglios linfáticos por lo que, después de la infección existirá una inflamación de estos.
Como el sistema linfático está en contacto con la sangre el virus pasara a esta, por lo que hablamos de viremia (virus en sangre), habrá una viremia denominada primaria, con muy poca cantidad de virus y que por lo tanto no podría existir una transmisión sanguínea y una viremia secundaria. Lo que pasa es que los pocos virus en sangre se quedan por pura física en órganos muy vascularizados (músculo, hígado, bazo y vasos sanguíneos) en los que se producirá una multiplicación.
Cuando hay grandes cantidades de virus vuelven a salir a la sangre, lo que es denominada viremia secundaria, y esta sí que es capaz de transmitir el virus vía sanguínea. Por lo general sabemos que cuando los virus están en grandes cantidades se tienden a acumular en función del tropismo.
Un ejemplo son los virus del sida, polio o la hepatitis B.
PATRONES DE INFECCIÓN VÍRICA En la imagen vemos diferentes patrones que producen los virus cuando infectan. En azul se representa la carga viral y el sombreado rojo es el periodo en el que hay síntomas; los paréntesis hacen referencia al momento en el que el virus se puede transmitir a otros individuos.
Los tipos de infecciones que encontramos son: Infecciones agudas Las infecciones agudas son infecciones limitadas, restringidas en el tiempo, la carga viral aumenta y el propio sistema inmune del organismo se encarga de eliminarlo.
Los principales ejemplos son los rinovirus, virus de la influenza y rotavirus.
Infecciones crónicas o persistentes También encontramos infecciones persistentes como es el caso de la coriomeningits linfocitaria que produce una infección crónica que el individuo no es capaz de eliminar. La carga viral aumenta durante toda la infección y se puede transmitir a otros individuos. Al final empiezan a aparecer síntomas que normalmente acaban con la muerte del individuo.
6 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 Las dos últimas infecciones que vemos representadas también son infecciones persistentes pero con algunas peculiaridades.
El tercer caso se trata de un virus latente y como ejemplo tenemos el virus herpes simple en el que hay una infección primaria (primera infección) donde se produce un aumento de la carga viral y el virus se puede transmitir a otros organismos. A partir de este momento, el virus queda latente y escondido en las neuronas, es decir, queda latente hasta que por algún estímulo vuelve a aparecer el herpes y por lo tanto, aumenta la carga viral de nuevo. Hay que saber que el brote puede ser con o sin sintomatología pero de todos modos, durante el brote se puede transmitir. En este tipo de virus irán apareciendo brotes en la vida del individuo, algunos con más y otros con menos sintomatología.
En el cuarto caso se representa a los virus lentos y un ejemplo es el virus del sida o bien el sarampión cuando afecta al SNC y produce la enfermedad de la encefalitis esclerosante subaguda. Estos virus lentos no son que se queden latentes, aunque puedan hacerlo, sino que el hecho de que la evolución sea tan lenta es que después de una infección primaria, la carga viral baja mucho porque el sistema inmune consigue controlarlo. El virus se va multiplicando y desarrollando hasta que alcanza una fitness adecuada y es entonces cuando la carga viral aumenta mucho y aparecen síntomas que pueden llegar a producir la muerte del individuo.
En la etapa sin síntomas encontramos diferencias entre el virus del sarampión y el sida ya que en el caso del sarampión, durante esta tapa no se puede transmitir pero en el sida sí.
Virus que hacen latencia en el organismo Encontramos varios virus que hacen latencia en los organismos:  Distintos virus herpes como pueden ser la varicela, el zoster o el simple.
 El virus del papiloma que hace latencia en el epitelio del tejido que infecta, el genital.
 Los retrovirus también pueden hacer latencia: el virus del VIH lo hace en linfocitos T, macrófagos..
Hay que tener presente que la latencia se puede hacer tanto en células somáticas como en germinales. Si el virus se integra en el genoma de una célula germinal, se podrá transmitir de padres a hijos.
7 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 Virus de la varicela El virus de la varicela es un virus herpes y este permanece durante toda la vida del individuo escondido, es decir, en latencia. Tomamos contacto con el virus de la varicela a través de la conjuntiva(ojos o vía respiratoria) lo que provocará una viremia primaria donde el virus empezará a multiplicarse e irá a los ganglios linfáticos más cercanos donde continuará su multiplicación para acabar pasando a la sangre. De aquí va a los órganos más irrigados, donde se produce una viremia secundaria, y estos son el hígado y el bazo.
Una vez está en estos órganos, el virus se dirigirá hacia donde tiene el tropismo, es decir, hacia la piel donde aparecerán unas vesículas que cuando se secaran produciendo costras.
El virus después de haber ido a la piel hace un recorrido: piel  neuronas sensitivas que inervan la piel  ganglios (cuerpos neuronales de las neuronas sensitivas). Como la varicela suele aparecer sobretodo en el tronco y las neuronas sensitivas que lo inervan provienen de los ganglios de la raíz dorsal, podemos saber que es aquí donde se quedará el virus de forma latente. El virus se quedará ahí hasta que en un momento determinado, por algún estímulo como el Sol o la bajada de defensas, ya no haya un control tan severo del sistema inmune y se pueda volver a multiplicar; el virus se multiplica en las neuronas y vuelve a viajar desde estas hacia la piel.
Esta vez, la aparición de vesículas se hace por franjas, es decir, solo encontraremos en zonas de la piel inervadas por un determinado ganglio (dermatotomo). Esto se conoce como herpes zoster y suelen ser bastante dolorosos. En el lenguaje vulgar reciben el nombre de culebrillas.
Herpes simple El herpes cuando entra en contacto con la mucosa se puede multiplicar y transmitir a otras células de la mucosa pero también se puede transmitir desde el sistema linfático al circulatorio. Hay que tener claro que lo que va a infectar el virus son las neuronas que están inervando la mucosa y que estas pueden ser tanto motoras como sensitivas; el virus viaja por el axón y llega hasta los cuerpos neuronales donde se forman los ganglios. En esta viremia aparecerá un poco de inflamación en el ganglio donde actuará el sistema inmune para eliminar la infección.
Finalmente, el virus quedará latente sin producir apenas proteínas para no llamar la atención del sistema inmune y de vez en cuando se reactivará, cuando el sistema inmune esté deprimido por diferentes circunstancias.
En algunas ocasiones, el virus en vez de quedarse en los ganglios sensitivos puede transmitirse por la vía nerviosa hasta llegar al SNC donde tiene un desenlace fatal pero que es muy poco común.
8 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 FACTORES QUE AFECTAN LA PATOGENICIDAD DEL VIRUS Encontramos virus como el de la polio que tienen diferentes efectos patogénicos sobre las personas, es decir, en algunas es totalmente asintomático, otras tienen síntomas leves y en cambio, a otras les causa parálisis muscular. De manera que el mismo virus puede causar una patología muy diferente y esto depende de varios factores.
Factores no virales Los factores no virales engloban a factores que implican al individuo. Por una parte, puede ser que el individuo no tenga receptores para el virus o bien que esté mutado y es por esto que hay algunas personas que son resistentes al virus del SIDA; en este caso la alteración beneficia al huésped.
Otro factor no viral es la edad y en general, los ancianos y los niños son más propensos a tener síntomas por el virus.
El estado metabólico del individuo también afecta, de manera que personas malnutridas son más sensibles a la virulencia de un virus. El estado metabólico hormonal también influye, siendo así las mujeres embarazadas más sensibles al virus.
Se ha visto que una deficiencia en la vitamina A hace que una persona sea más propensa al virus y esto es porque recordemos que una gran cantidad de virus entran a partir de las mucosas y la vitamina A se encarga de mantener las mucosas sanas, con un recambio adecuado. Por lo tanto, una deficiencia facilitaría la entrada de virus.
Por lo tanto hay muchas cosas que influyen en el grado de virulencia de un virus. Un ejemplo es que en el virus de la gripe española estaban afectados sobre todo jóvenes y esto era debido a que 20 años atrás hubo un virus de la gripe parecido pero menos virulento de manera que, la gente que lo pasó estaba más protegida y la gente joven, que no lo habían pasado, más expuesta.
Factores virales Por otro lado también hay factores virales como puede ser el tipo de cepa, que hayan cambios por mutaciones, antigenic shift, antigenic drift, etc. Estos cambios pueden haber hecho que el virus fuera más virulento o bien que haya producido un cambio en el serotipo.
Un factor viral importante es la capacidad que tienen algunos virus para escapar del sistema inmune. Lo pueden hacer a partir de 3 mecanismos: 1.
Mediante infecciones latentes 2.
Por mutaciones que van a provocar que cambien y no sean reconocidos por los anticuerpos 3.
Inhibiendo directamente el sistema inmune porque afecta a células de este o bien porque alteran citoquinas producidas por el sistema. También pueden inhibir el sistema complemento.
9 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T12 VIROLOGÍA VEGETAL Los virus vegetales tienen principalmente 3 mecanismos para poder transmitirse en plantas: 1.
Mediante mecanismos de medios de cultivo. Si para cultivar una planta utilizamos esquejes, bulbos o tubérculos que ya están infectados, el virus se irá transmitiendo directamente a la planta. Por lo tanto, si una planta está infectada, sus flores o frutos también lo estarán.
2.
A través de vectores que pueden ser insectos, gusanos… Las células de la planta tienen una cubierta muy rígida que los virus no pueden pasar fácilmente de manera que lo harán a través de lesiones que hay en hojas o tallo. Los insectos que se alimentan de plantas, perforan las hojas y por ahí se podrán inocular los virus. Entonces, si el virus de planta es capaz de multiplicarse en el interior del insecto, este lo transmitirá durante toda su vida.
3.
A través de la manipulación de las plantas por el hombre. Si se está realizando poda, recogiendo frutos, transmitiendo polen, entre otros, el virus puede ir pasándose de una planta a otra, es decir, propagando la infección.
Una vez el virus de planta ha entrado, se dispersa a través del sistema vascular de las plantas (floema) donde avanza de una célula a otra.
Los plasmodesmos son pequeños orificios que comunican las células y que son muy estrechos, por este motivo los virus de plantas suelen ser de geometría helicoidal. De todos modos, los virus de plantas producen proteínas que ensanchan un poco estos plasmodesmos para poder pasar más cómodamente.
En la imagen vemos hojas de la planta del tabaco infectada y como los virus ensanchan los plasmodesmos para poder pasar.
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