Tema 2: Visió històrica de la virologia (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 2º curso
Asignatura Virologia
Año del apunte 2016
Páginas 4
Fecha de subida 14/03/2016
Descargas 17
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 2: VISIÓ HISTÒRICA DE LA VIROLOGIA HIPÒTESIS SOBRE EL MANTENIMENT DE LA VIDA I LA GENERACIÓ ESPONTÀNIA La primera publicació relacionada amb microorganismes va ser presentada R. Hooke al 1675, un llibre que recollia observacions microscòpiques gràcies a un “microscopi” que ell havia dissenyat. Qui va descobrir els microorganismes va ser A. Van Leeuwenhoek gràcies als microscopis de Hooke. Al 1840, Friedrik Gustav Jakob Henle va descriure una primera hipòtesi; la teoria del germen que deia que els microorganismes eren els qui causaven les malalties. Al 1860, L. Pasteur va refutar definitivament la teoria de la generació espontània. El que va fer Pasteur va ser utilitzar un matràs de coll de cigne, va bullir brou per eliminar els microorganismes i va veure que no apareixien microorganismes, perquè aquests provenien de l’aire i quedaven al coll del matràs. L’any 1880, J. Lister va desenvolupar la tècnica de dilució seriada per aconseguir cultius purs. Al 1890, R. Koch va proporcionar la primera prova irrefutable de que un microorganismes podia causar una malaltia (Bacillus anthracis). També va desenvolupar tècniques de cultiu de creixement de microorganismes, per aïllar-los i estudiar el seu comportament. També, a partir dels experiments de Koch, es va començar a estudiar la interacció entre microorganismes i altres organismes.
Experiments i postulats de Koch Un dels seus experiments consistia a infectar 20 ratolins sans amb sang de ratolins malalts i va infectar nous ratolins sans amb el bacteri que havia cultivat. També va descobrir com cultivar el bacteri en un cultiu fora dels ratolins. Amb el desenvolupament de la tècnica de dilució seriada i amb aquest experiment, va establir els postulats Koch.
1. Els microorganismes han d’estar sempre presents en els animals malalts, i mai en els sans. Aquest postulat, actualment no és del tot correcte, ja que sabem que hi ha individus que poden tenir l’agent infecciós a l’interior (virus) i no mostrar-ne símptomes (sans).
2. El microorganisme ha de poder-se aïllar i cultivar en un cultiu pur fora del cos de l’animal.
3. La inoculació del microorganisme cultivat a un animal susceptible ha de provocar la malaltia.
4. El microorganisme ha de poder-se re-aïllar d’aquests animals infectats i ha de poder tornar-se a cultivar al laboratori i ha de continuar sent el mateix que inicialment.
Aquests postulats han estan transformats en una sèrie de requeriments per determinar si un agent és perjudicial. S’ha de tenir en compte la influència que ha tingut l’agent infecciós sobre la població. Per exemple, en cas que l’agent infecciós sigui un virus, el primer postulat no es compleix perquè pot haver-hi animals sans i que tinguin el virus. Tampoc es poden cultivar en cultius purs, i si els inoculem en animals sans, no tots desenvoluparan la malaltia. Per tant, els postulats de Koch per als virus es van haver de re-formular:      La prevalença de virus en individus infectats que han estat en contacte ha de ser major que el número d’organismes infectats que no han estat en contacte.
Els individus que tenen la malaltia han d’haver estat exposats al virus.
Els símptomes que desenvolupa un organisme ha de ser igual al desenvolupament d’anticossos (existència de la resposta de l’hoste).
Els individus infectats han de mostrar símptomes, però s’accepta que no tots ells els mostrin.
Si s’elimina o es prevé la infecció, la incidència de la malaltia ha de ser menor.
EL DESCOBRIMENT DELS VIRUS Es van descobrir al segle XIX. El primer virus descobert va ser el virus del mosaic del tabac per Beijerinck al 1898.
Al 1892, Ivanovski estudiava la malaltia del mosaic de la planta del tabac, i va realitzar un experiment que consistia a triturar les fulles d’una planta del tabac malalta i filtrar-ho. El filtre tenia porus tan petits que retenia les cèl·lules. Però, quan es posava aquest filtre amb cèl·lules sobre una altre fulla sana, aquesta no mostrava símptomes (es creia que un bacteri era el causant de la malaltia). En aquest moment, es va definir com a agent infecciós filtrable, i es va considerar el bacteri més petit observat. Beijerinck, al 1898, va repetir l’experiment, i va confirmar el que havia proposat Ivanovski. Beijerinck va definir el virus com a contagium vivum fluidum.
Un cop va ser descrit el virus del tabac, es van descobrir molts més virus, com el virus de la febre aftosa, descobert aquell mateix any.
Descobriment dels virus animals Abans del descobriment dels virus animals, s’havien fabricat dos vacunes contra dos malalties víriques, la verola i la ràbia. Durant el segle XX es van caracteritzar i descobrir molts virus causants de moltes de les malalties present. Al 1908 es va descobrir el virus causant de la leucèmia aviar. Al 1915 van trobar-se els primers bacteriòfags. Els virus humans, com Influenza, no es van aïllar fins 1933, i al 1939, es va observar el virus del mosaic del tabac per electromicroscopia. També es van descobrir els virus dsDNA, i els oncogens presents en el genoma d’alguns virus.
Fets importants en la història de la virologia        Al 1949 es van desenvolupar cultius cel·lulars pel creixement de Poliovirus.
Al 1952 es va veure que el DNA dels bacteriòfags era infecciós. També es va caracteritzar proteïnes de la càpside del virus del tabac. Es van descobrir també, fases del cicle lisogènic.
Al 1963, es van descobrir els virus dsRNA (en reovirus).
Al 1970 es van veure oncogens al virus del sarcoma de Rous.
Al 1977 es determina la seqüència del ssDNA d’un bacteriòfag, i l’splicing del mRNA durant la transcripció d’Adenovirus.
Al 1980 es va trobar un retrovirus associat a la leucèmia.
Al 1981 es va fer la primera vacuna per DNA recombinant contra el virus de la febre aftosa.
Un altre descobriment important va ser que, per sintetitzar nous virus, només era imprescindible el genoma viral.
ERRADICACIÓ DE LA VEROLA I RISC DE RE-EMERGÈNGIA Els virus es van descobrir com a tals al segle XIX, però moltíssims anys abans ja existien i la població egípcia va deixar-hi memòria. Per exemple, existeix un jeroglífic egipci datat del segle XII a.C en que es veu un home sense cama, a causa del virus de la Poliomielitis (Enterovirus C), i una mòmia d’un faraó egipci datada de més de 1000 anys a.C. Aquesta mòmia mostra que el faraó patia la verola. Sabem que els virus han infectat humans en l’antiguitat gràcies a pintures i escultures. Actualment, només dos virus han estat eradicats, el virus de la verola i el de la pesta bovina.
Small box És un virus dsDNA que es replica al citoplasma, que té una taxa de mortalitat del 30-40%, i contra el qual només existeixen vacunes, cap medicament. Pot causar la verola major i la verola menor. El seu cicle té dos fases; la fase asimptomàtica i la fase simptomàtica. El virus pot ser transmès per aire i es multiplica en les cèl·lules epitelials. Durant fase d’incubació (fase asimptomàtica), que dura uns 12 dies, el virus es multiplica a la mucosa del tracte respiratori i viatja per la sang als òrgans interns. Als òrgans interns es multiplica i després retorna a la sang. En aquesta fase, el virus pot ser transmès a través de les secrecions. La fase simptomàtica dura entre 2 i 4 setmanes. En aquesta fase el virus s’estén per tot el cos, es troba altament concentrat a la saliva, i forma crostes a la pell. Aquestes crostes contenen molts virus, i si es trenquen poden ser transmesos a altres individus.
Per sort, aquest virus ha estat eradicat entre els humans. Hi ha, però, altres virus que causen símptomes molt semblants, com el Chicken pox (virus de la varicel·la). S’ha de saber distingir els símptomes diferents entre les diferents malalties. Hi ha un protocol per si es tornen a veure els símptomes del virus de la verola.
La història de Small pox La verola s’origina a Xina abans de l’any 4000 a.C, però no va ser fins al 910 d.C que es va descriure per primera vegada. En la edat mitja, segle X, degut a la guerra, el virus arriba a Europa i causa milers de morts fins al segle XVIII (500.000 morts). La verolació és una tècnica proposada per evitar la mort a causa de verola que consisteix a agafar les crostes, trencar-les i refregar-les pel nas de la gent sana per tal que desenvolupessin una verola menys greu i així es poguessin recuperar. Aquest mètode de prevenció va reduir la taxa de mortalitat a un 12% i s’utilitzava abans de inventar la primera vacuna. La tècnica va ser importada per Lady Montagu a Europa al segle XVIII, on en comptes de per inhalació, s’aplicava per injecció de la pus de crostes sota la pell. Finalment, E. Jenner va desenvolupar una vacuna contra la verola l’any 1796. E. Jenner va observar que les vaques infectades per Cowbox presentaven crostes a les potes però no desfiguracions facials com les persones infectades per Small pox. El que va fer va ser injectar sota la pell d’un nen la pus de les vaques infectades per Cowbox (verola bovina) i va veure que el nen desenvolupava els símptomes però finalment es recuperava. Un cop recuperat, va injectar el virus de Small pox al nen i va veure que no desenvolupava la malaltia. Per tant, la vacuna que contenia Cowbox protegia de patir la verola. Pasteur va honorar el treball de Jenner quan va desenvolupar la vacuna contra la ràbia un segle després.
També al segle XVIII la verola va ser utilitzada com a arma biològica contra els indis americans. A partir de l’any 1967, l’organització mundial de la salut va començar a fer esforços per eradicar la malaltia. Al 1977 es va confirmar l’últim cas de verola a Somàlia, però al 1978 va haver un accident de laboratori amb aquest virus.
De tota manera, al 1980, la OMS declara la eradicació de la malaltia. Anys després la investigació sobre el virus ha continuat: es va seqüenciar el genoma del virus, i es va aprofundir en el seu estudi, de manera que hi havia stocks del virus disponibles. Després de l’atemptat de l’11M, la OMS va proposar retenir alguns exemplars de vacunes per si hi hagués emergència, ja que feia 40 anys que aquestes s’havien deixat d’administrar a la població. Actualment només hi ha dos laboratoris que en conserven. Aquest virus es troba catalogat com a agent bioterrorista.
ASPECTES CLÍNICS I BIOTECNOLOGIA. BIOTERRORISME Alguns agents catalogats de bioterrorisme són l’àntrax, el botulisme, les plagues, la verola, la tularèmia i les febres hemorràgiques víriques. Tots ells poden ser fàcilment disseminats per l’aire, provoquen altes taxes de mortalitat i tenen un gran potencial d’impacte sobre la població, poden causar el pànic i la disrupció social, i requereixen accions especials per la preparació de la salut de la població no infectada. Els atacs més plausibles (perillosos) són les espores de l’àntrax i el virus de la verola.
Es coneix com a bioterrorisme a la utilització d’armes biològiques per provocar malalties o la mort dels humans, els animals o les plantes. Els agents utilitzats com a armes biològiques han de ser estables durant un llarg temps, han de ser infectants en dosis petites, de propagació fàcil, no pot haver-hi vacuna contra ells, i la producció i la disseminació del mateix ha de ser senzilla i barata. Es considera un acte de baixa probabilitat però d’altes conseqüències. Poden ser armes biològiques les toxines de microorganismes, i animals i plantes amb efectes perjudicials. Aquestes armes biològiques afecten a individus exposats (agents que no es repliquen com les toxines) i als no exposats (agents que es repliquen, com bacteris o virus) Àntrax Causat per Bacillus anthracis. Es transmet pel contacte amb animals infectats, presenta una taxa de mortalitat del 90%, i es tracta amb antibiòtics. No presenta transmissió horitzontal. Les seves espores són utilitzades com a arma biològica, ja que tenen una gran resistència a la degradació, poden persistir al sòl molt de temps, i poden infectar animals convertint-los en un nou focus d’infecció. El període d’incubació, després de la inhalació, és de 2 dies a 6 setmanes.
Els símptomes presentats després de la inhalació es divideixen en dos fases: un fase inicial que no presenta la febre pròpia de l’àntrax, i una segona fase (3-4 dies després), que mostra necrosi hemorràgica i edemes al mediastí (centre del tòrax), pleuritis, meningitis o sepsi. Pot causar la mort en 1-3 dies. En quant a les lesions cutànies, apareixen després d’una fase vesicular (entre 2 i 6 dies després) en forma de ferida negre i deixant una cicatriu permanent. Pot ser que també aparegui limfadenitis, i altres patologies de la limfa, a més de símptomes sistemàtics com febre, mal de cap i malestar.
Verola Es causat pel virus Small pox i va ser eradicada al 1979. Presenta una taxa de mortalitat al voltant del 30%, i no és coneix un tractament específic, però s’està estudiant l’efectivitat de nous antivirals. El tractament que s’utilitza és un tractament de manteniment. És bastant improbable que sigui utilitzat com a arma biològica perquè actualment només hi ha dos laboratoris que el conserven (a EUA i a Rússia). Es propaga fàcilment per aire i es pot transmetre de persona a persona i a través de la roba o dels llençols. En cas de que fos utilitzat per bioterrorisme, podrien infectar-se les persones que iniciarien la disseminació de la malaltia, o bé a través de aerosols. El període de incubació és entre 7 i 17 dies.
Els símptomes són febres altes, malestar, i erupcions primer en la mucosa de la boca i la faringe, a la cara i a les orelles, i després pel tronc i les extremitats. En un o dos dies les erupcions es transformen en vesícules i després en pústules. Les pústules de la pell són de forma rodona i profundes, i les crostes comencen a formarse 8-9 dies després. Eventualment poden formar-se úlceres.
Característiques d’un atac bioterrorista Els símptomes clínics comencen dies o setmanes després de l’atac, de forma inesperada i provocant morts inexplicables. Els pacients afectats han d’estar àmpliament distribuïts (ciutat o difusió internacional). El personal de primera resposta sol ser metges de família, urgències, epidemiòlegs, etc. Habitualment no cal una descontaminació dels pacients i del medi ambient. Solen tractar-se els afectats amb antibiòtics, i prevenirse amb vacunes, i els afectats s’aïllen en quarantena en cas que la malaltia sigui molt transmissible.
La malaltia utilitzada en aquests casos ha de incrementar la incidència en la població sana i ha de provocar un augment de les persones que demanen atenció mèdica pels símptomes propis. Normalment és una malaltia que augmenta ràpidament en una època poc habitual o amb un patró no característic.
Prevenció i casos de bioterrorisme La CDC (centre pel control i la prevenció de malaltia) té un programa de resposta en cas de bioterrorisme (vacunes, protocols d’actuació, coses que calen saber, etc). Aquests programes de resposta també són útils per protegir a la població en cas de violació de les lleis establides per la OMS, com per exemple que no s’hagin eliminat totes les soques de Small pox, o en cas d’accidents. Small pox va ser utilitzat com a arma biològica en 1763, quan es van enviar unes mantes infectades i quan es va posar en venta un cadàver infectat a uns estudiants al segle XIX. L’any 2015, uns militars de EUA van enviar accidentalment el bacteri de l’àntrax viu a laboratoris del país.
...