jueves, 14 de marzo de 2013

El virus de la grip: diversitat, virulència i propagació


EL VIRUS DE LA GRIP
Diversitat, virulència i propagació

Introducció

La grip és el símptoma resultant de la infecció provocada pel virus de la grip, afectant principalment a les vies respiratòries i en alguns casos, fins i tot, als pulmons. Els símptomes duren aproximadament una setmana i són principalment: l’aparició de febre alta, dolors musculars, tos seca, rinitis (inflamació del revestiment mucós del nas), malestar general i cefalea (dolor a qualsevol part del cap)¹.    

El virus de la grip o Influenza pertany a la família dels Orthomyxoviridae². El seu material genètic està format per vuit fragments de RNA monocatenari (ssRNA)³ (vegeu figura 1), és a dir, cadenes lineals simples amb polaritat negativa. Pel fet de tenir polaritat negativa, l’RNA del virus s’ha de convertir en RNA positiu abans de la traducció. A part del genoma, una part important del virus és la càpsida, formada pels capsòmers i que envolta el material genètic. A la part externa del virus es troba l’embolcall membranós, en el qual hi trobem dos tipus principals de proteïnes; les neuraminidases i les hemaglutinines que són les que caracteritzen aquesta família de virus. Com també la proteïna M2 que és menys abundant.


Figura 1. Material genètic del virus on s’observen els diversos segments del virus de la grip.



L’hemaglutinina constitueix el principal determinant antigènic del virus contra el qual va dirigida la resposta immune de l’hoste. Té la capacitat d’aglutinar els glòbuls vermells, a través del procés d’hemaglutinació, que s’utilitza per detectar i quantificar el virus. L’hemaglutinina es fixa als receptors mucoproteïcs de les cèl·lules de l’epiteli respiratori a les quals produirà la infecció i intervé en la penetració. La neuroaminidasa és imprescindible perquè es produeixi la fragmentació de les hemaglutinines gràcies a les proteases de la cèl·lula hoste durant la infecció. La neuraminidasa dissol els enllaços químics entre l’àcid siàlic i les glicoproteïnes de les parets cel·lulars. (Vegeu figura 2)


Figura 2. Estructura del virus de la grip. S’observa el genoma, l’envolta lipídica i les proteïnes de l’envolta membranosa.
  

Són aquestes proteïnes les que són reconegudes per les cèl·lules epitelials de les mucoses nasals, pulmons i gola, gràcies a la presència de l’àcid siàlic. És per aquest motiu doncs, que els individus infectats presentin símptomes més marcats en aquestes zones. 

La variabilitat antigènica causada per les mutacions d’aquestes proteïnes, provoca que els anticossos dels individus afectats pel virus no puguin reconèixer-les i són la principal causa de les epidèmies i pandèmies de la grip.

Diversitat

De la família dels Orthomyxoviridae distingim cinc gèneres, dels quals només els tres primers són causants de la grip.

o   Virus Influenza A:  virus que afecta als mamífers i les aus. El vector d’aquest gènere són les aus aquàtiques. És el tipus de virus més agressiu dels tres gèneres que causen la grip. En funció de les glicoproteïnes que formen l’envolta membranosa i dels seus corresponents antígens, trobem diferents serotips: H1N1 (grip A), H2N2 (grip asiàtica), H3N2 (grip de Hong-Kong), entre d’altres.

o   Virus Influenza B: virus que afecta sobretot als humans i també a les foques. D’aquest gènere només existeix un serotip, per aquest motiu, la taxa de mutació és més baixa que en el virus de la grip de tipus A. 

o   Virus Influenza C: és el gènere menys habitual. Afecta majoritàriament als humans i als porcs.

o   Thogotovirus: virus que no causa la grip. Les paparres actuen de vector en la seva transmissió.

o   Isavirus: virus que tampoc causa la grip i només afecta al salmó atlàntic provocant l’anèmia infecciosa. 

El gènere més comú en humans és el virus de tipus A, ja que pel fet de presentar diversos serotips, la probabilitat de presentar els anticossos específics és menor.

Virulència

El virus de la grip es caracteritza per tenir una gran virulència, és a dir, el grau de patogenicitat dins d’un grup (taxes de mortalitat o la capacitat d'un organisme d’envair els teixits de l'hoste) força elevat. La patogenicitat d'un organisme és la capacitat de causar una malaltia i està determinada pel seu factor de virulència.

Una de les causes de l’alta virulència és la curta durada del seu cicle vital, que oscil·la entre quatre a sis hores. A més, té una alta capacitat d’alliberar el seu material genètic dins de l’individu hoste i generar nous virions.

És per això, que cada any, aquest virus causa milers de morts a tot el món, encara que en països en vies de desenvolupament la taxa de mortalitat és més elevada (vegeu gràfic 3).



Gràfic 3. Esquema de diverses pandèmies del virus influenza, des de 1700 a 2000. A l’eix de les ordenades es representen el nombre de morts expressats en milions i, al de les abscisses els anys.


El mecanisme d’infecció del virus és el cicle lític, que és el més comú en la majoria de virus. En aquest vídeo s’observa el procediment: .



El virus de la grip infecta cada any un gran nombre d’organismes, ja que el seu material genètic pateix mutacions. Aquest fet, provoca l’aparició de nous tipus de soques, les quals es diferencien pel tipus de proteïnes de membrana (vegeu gràfic 4). Aquest fet ens permet determinar els diversos tipus de soques del virus de la grip. Per exemple, la grip aviar (H5N1) presenta l’hemaglutinina tipus 5 i la neuraminidasa tipus 1.


Gràfic 4. Representació del tipus i subtipus del virus que han afectat en humans des de 1900 a l’actualitat.


 
Segons la manera en què s’originen les mutacions del virus de la grip les classifiquem en dos grups:

  - Deriva antigènica (antigenic drift): és el resultat de les variacions que es produeixen quan dos virus de la grip diferents infecten la mateixa cèl·lula. Això és el que provoca les epidèmies anuals de grip.

-Salt antigènic (antigenic shift): canvis radicals en els antígens de superfície. Això porta a l’aparició periòdica de noves soques de virus completament diferents per a les quals ningú no té immunitat.


Propagació

La propagació del virus és deguda a les microgotes amb un alt contingut víric que romanen a l’aire, aproximadament entre quatre i sis hores¹⁰. Aquestes gotes provenen de la secreció nasal, bronquial o de la saliva d’un individu infectat pel virus de la grip. Les microgotes són emeses per esternuts, tos o simplement amb la parla. En poques ocasions, poden ser transmeses mitjançant els excrements d’ocells infectats, per la sang i per objectes contaminats pel virus.

El risc de ser infectat pel virus augmenta a l’hivern degut a les condicions ambientals ja que són òptimes pel virus (disminució de la temperatura i la humitat). A més, les barreres físiques que ens protegeixen dels microorganismes com ara les mucoses, tenen una eficiència menor¹¹.

Segons experiments realitzats pel viròleg Peter Palese (Nova York, 2007) s’ha comprovat que la temperatura a la qual l’índex de contagi és major és als 5°C, mentre que la transmissió del virus és inexistent quan s’assoleixen els 30°C¹².

Per evitar la propagació massiva, cada tardor es vacuna a milers de persones. Les persones que més freqüentment s’han de vacunar són la gent gran, els professors de les llars d’infants, el personal mèdic i els malalts respiratoris crònics. La vacuna s’ha de subministrar anualment, ja que, com s’ha esmentat anteriorment, el virus pateix mutacions i aquest ja no pot ser reconegut pels anticossos de l’hoste.

Conclusions

La principal preocupació dels científics és la gran taxa de mutació que presenta el virus de la grip, ja que, anualment o fins i tot, dins d’una mateixa temporada, apareixen noves soques resistents als fàrmacs i a les vacunes que s’administren. D’aquesta manera s’han de destinar quantitats molt elevades de recursos econòmics i materials per tal de trobar noves vacunes i medicaments que siguin eficaços. No obstant, hi ha un sector de la població que es beneficia d’aquest fet, les indústries farmacèutiques. La producció de noves vacunes cada any i la seva distribució aporta un elevat benefici econòmic.

Actualment, els fàrmacs més utilitzats per combatre el virus de la grip són els adamantans i inhibidors de la neuraminidasa (Oseltamivir i Zanamivir). Els adamantans bloquegen la replicació vírica a través de l’inhibició de la proteïna M2¹³. Juntament amb les vacunes, fan que els símptomes de la infecció vírica es redueixin o fins i tot, desapareguin.

Referències


1. http://www.who.int/topics/influenza/es/ (Consulta: 12 març 2013).


2. A. INGRAHAM, Catherine: Introducció a la microbiologia. Traduït per M. Romaní, Anna ; Junyent, Cristina ; Calaf, Laia. Reverté, S.A. Barcelona. 1999.

3. http://www.cdc.gov/flu/spotlights/swine-origin-pennsylvania.htm (Consulta: 10 abril 2013).

4. VOET, D. : Bioquímica. Ediciones Panamericana (Buenos Aires), 2006. 3a edició.


5. http://www.scientificpsychic.com/health/virus-humano.html (Consulta: 12 març 2013).


6. http://experimentemos.wordpress.com/2010/02/08/virus-y-su-evolucion-investigacion (Consulta: 11 març  2013).


7. CARRASCO, Luis I ALMENDRAL DEL RIO, José Mª: Virus patógenos. Hélice. 2006.


8. NationalPublic Radio, NPR. “Flu Attack! How a Virus Invades Your Body”. Publicació en línia. YouTube. YoutTube, LLC., 23 d’octubre 2009. Web. 12 de març 2013.

9. http://micro.magnet.fsu.edu/cells/viruses/influenzavirus.html (Consulta: 10 abril 2013).


10. PRESCOTT, Lansing M.: Microbiología.Traduït per Carlos Gamazo de la Rasilla i Íñigo lasa Uzcudum.McGrawHill – Interamericana (Madrid). 5a edició.

11. ZUCKERMAN, Arie J. , et al: Principles & Practice of Clinical Virology. Chennai: Wiley-Blackwell, 2009. 6a edició.

12. http://www.muyinteresante.es/salud/articulo/ipor-que-a-la-gripe-le-gusta-el-invierno (Consulta: 10 abril 2013).

13. http://escuela.med.puc.cl/publ/TemasMedicinaInterna/pdf/Influenza.pdf (Consulta: 12 març 2013).




Autors: Maria Teresa Casasnovas, Júlia Corominas, Sandra Cuello, Eva Lara i Gemma Miró

15 comentarios:

  1. El treball està ben enfocat, però cal aprofundir-lo més. Hi ha alguns termes que cal corregir. Per exemple, comenceu dient que: “El virus de la grip és una infecció vírica que afecta principalment a les vies respiratòries”, la infecció vírica és la grip, malaltia o efecte de l’agent causal (virus). Cal que ho deixeu clar. Dieu que el material genètic està format entre set i vuit fragments de RNA, això dóna a diverses interpretacions: el nombre de segments varia de 7 a 8 dins una mateixa soca de virus o us esteu referint a soques diferents que tenen algunes 7 i d’altres 8 fragments?. Això cal precisar-ho. Heu d’explicar quina funció tenen les proteïnes neuraminidasa i hemaglutinina. El peu de la figura 1 no està ben editat, hauríeu de corregir-ho. Teniu una figura 1 i un gràfic 1, per tant la figura 1 està duplicada. Heu de definir el gràfic 1 com a figura 2. Hi ha aspectes del treball que no queden clars, per exemple, a quin tipus de cèl.lules infecten els virus de la grip?. Poden diferents virus (soques diferents) infectar una mateixa cèl.lula?. Quines conseqüències pot tenir aquest fet si és que es dóna?. Quins mecanismes de resistència té el virus als diferents fàrmacs?. Com s'explica la virulència del virus a partir de la seva estructura?. Això ho heu d'explicar. Quan parleu de la propagació hauríeu de fer referència als factors ambientals que determinen aquesta propagació. Per què els brots de grip tenen lloc a l’hivern i no a l’estiu?. Quins factors ambientals i fisiològics (en humans o animals) determinen que això sigui així?. Cal que aprofundiu més del que els vostres companys ja saben i que poden llegir als diaris (vacunacions a la tardor en grups de risc i propagació per aerosols generats quan s’estornuda). Cal un apartat de Conclusions on valoreu els continguts exposats en el treball i en feu un anàlisi crítica. La bibliografia cal que estigui numerada i referenciada en el cos del text.

    ResponderEliminar
  2. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

    ResponderEliminar
  3. Avaluable:
    A la introducció mencioneu que l'RNA viral té polaritat negativa i s'ha de convertir en positiva abans de la traducció. Per què ho fa i com?
    Candela Fernández

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. L'ARN té polaritat negativa, això vol dir que és complementari a l'ARNm i és per això que cal que canviïi a postiu abans de la traducció. Sinó canvia a positiu no serà capaç d'infectar a la cèl·lula hoste. Ho fa a partir de l'enzim ARN polimerasa o transcriptasa. Un cop adquireix la polaritat positiva pot fabricar les proteïnes dels nous virions per infectar a noves cèl·lules.
      (Sandra Cuello, Gemma Miró, Júlia Corominas, Eva Lara, Mª Teresa Casasnovas)

      Eliminar
  4. Este comentario ha sido eliminado por un administrador del blog.

    ResponderEliminar
  5. Evaluable:

    ¿que contiene el ácido sialico para que se produzca el reconocimiento entre las proteínas (neuroaminidas y hemaglutininas)y las células epiteliales de las mucosas nasales, pulmones y gola?

    Sara Muriel Goñi

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. El ácido siálico es un componente monosacárido ácido de las glicoproteinas y se encuentra en la superficie del virus y de las cèlulas del huésped. El ácido de la superfície del virus y de la célula, hace que las moléculas de hemaglutinina de una partícula vírica se peguen al ácido siálico de la célula infectada, formando un conglomerado. Para
      evitarlo, la neuraminidasa disuelve el ácido siálico y libera las partículas que pueden diseminarse e infectar a nuevas células.
      (Sandra Cuello, Gemma Miró, Júlia Corominas, Eva Lara, Mª Teresa Casasnovas)

      Eliminar
  6. (AVALUABLE)
    M'agradaria saber el perquè quan va aparèixer la grip A i hi van haver morts, és degut a que les persones afectades prèviament presentaven altres malalties? I en el cas de l'Isavirus per què només afecta sobre el salmó atlàntic, pot ser degut a que les seves proteïnes receptores siguin només específiques amb les proteïnes d'aquesta espècie? Gràcies!
    Núria Monterde

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Al aparèixer la grip A, una nova soca d'aquest virus, hi va haver una pandèmia. L'aparició d'aquest és degut a una petita variació de les seves proteïnes de membrana. Moltes persones van ser infectades i fins i tot hi va haver morts. Això no vol dir que sigui una grip més perillosa, sinó que com que era una nova soca, la població no estava vacunada ni immunitzada de forma natural.
      L'Isavirus només afecta als salmons, perquè el virus és capaç de viure a les aigües marines. El salmó salar (salmó de l'Atlàntic) té unes proteïnes a la membrana de les cèl·lules més reconegudes per aquest virus.
      (Sandra Cuello, Gemma Miró, Júlia Corominas, Eva Lara, Mª Teresa Casasnovas)

      Eliminar
  7. Avaluable,

    M'interessaria saber com poden avançar esdeveniments i preparar vacunes contra la grip abans de que el nou virus arribi... És a dir, com poden preparar una vacuna contra el virus sense saber com és aquest?

    Moltes gràcies!

    Judit Rovira

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Les vacunes es fan a partir de soques deshabilitades del virus, per tant, és necessari que arribi el virus per tal de fer una vacuna contra aquest.

      (Sandra Cuello,Júlia Corominas, Eva Lara, Mª Teresa Casasnovas i Gemma Miró)

      Eliminar
  8. avaluable:

    hola! no he acabat d'entendre perquè és necessària la fragmentació de les hemoglutines? sino es fragmentessin no hi hauria resposta antigènica?

    moltes gràcies!

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. La neuraminidasa és imprescindible perquè es produeixi la fragmentació de les hemaglutinines o el que és el mateix, l'hemaglutinació. El procés d'hemaglutinació (capacitat d’aglutinar els glòbuls vermells) s’utilitza per detectar i quantificar el virus. Per exemple els antígens de superfície dels glòbuls vermells. És possible determinar el grup sanguini d'un individu utilitzant anticossos anti-A i anti-B que s'enllacen específicament als antígens A i B de la superfície del glòbul vermell.

      (Sandra Cuello,Júlia Corominas, Eva Lara, Mª Teresa Casasnovas i Gemma Miró)

      Eliminar
  9. Jo tinc una pregunta sobre les vacunes: heu dit que la vacuna de la grip és anual perquè el virus pateix mutacions amb molta facilitat, així es pot suposar que en un any apareix més d’una soca de virus de la grip no? Aquesta vacuna que es subministra cada any només serveix per una determinada soca o per més d’una alhora?
    Gràcies!

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Les vacunes contra la grip s'han d'administrar de manera anual, ja que és un virus que té una alta taxa de mutació. Les soques amb les quals es farà la vacuna, es trien 9 o 10 mesos abans de soritr.
      Tot i que cada any ens vacunem contra aquest virus, no vol dir que la vacuna sigui del tot eficaç. Moltes vegades apareixen soques noves del virus, durant la temporada d'hivern, amb les quals la vacuna no hi podrà actuar. Aquestes mutacions poden reduir la capacitat de l'anticos inclòs per la vacuna, i això farà que la vaacuna administrada perdi eficàcia.
      L'eficàcia de la vacuna també variarà entre la població. Depèn de factors com l'edat o l'estat de salut de la persona.

      (Mª Teresa Casasnovas, Júlia Corominas, Sandra Cuello, Eva Lara i Gemma Miró)

      Eliminar