INFLUENZAVIRUS H7N9: EPIDEMIOLOGÍA Y ZOONOSIS
Ángel Tato Jiménez
Veterinario Titular.-SOCIVESC
CácereS, Octubre 2013
INTRODUCCIÓN
Cada vez es mas evidente el riesgo que para la especie humana representa la influenza aviar. Bien directamente o bien a través de alguna especie mamífera, los influenzavirus aviares alcanzan al hombre, provocando brotes, contribuyendo a la aparición de pandemias, que originan incontables casos de enfermedad con un significativo número de defunciones. De los humanos se han aislado influenzavirus aviares en distintas ocasiones. El H5N1, que ha demostrado alta mortalidad para esta especie, (WHO, 2013) y otros virus de menor trascendencia, H7N2, H7N3, y H7N5 aunque ocasionalmente han originado algún fallecimiento como el debido al H7N7 (Zhuang y cols., 2013).
El último influenzavirus de origen aviar que ha llegado hasta el hombre es el H7N9, con origen en el este de China (Chen y cols., 2013) y que, hasta mediados de junio pasado, ha originado 132 casos clínicos de influenza humana con el resultado de 39 muertes.
Influenzavirus con Hemaglutitinina H7 circulan en aves y mamíferos, causando epizootias y enzootias (Morens y cols., 2013). Las aves silvestres han desarrollado un estatus de tolerancia inmunológica para los influenzavirus que habitualmente circulan en ellas. La infección de estas aves por nuevos influenzavirus permite el reagrupamiento genético de aquéllos, lo que ocasionalmente da lugar a nuevos influenzavirus, que podrían infectar a otras aves (gallinas, pavos, codornices) y a mamíferos (caballo, cerdo, hombre) (Morens y cols., 2013). Para infectar a estas nuevas especies aviares y mamíferas los influenzavirus generados en las aves salvajes han debido sufrir una serie de mutaciones (diferentes según se trate de mamíferos o aves) que convierten al influenzavirus en distinto del original (Morens y cols., 2013).
Influenzavirus Aviar A/H7N9
De los humanos han sido aisladas las siguientes cepas, con ocasión del brote aparecido en Asia: A/Anhui/1/2013 (H7N9); A/Shanghai/1/2013 (H7N9); A/Hangzhou/1/2013 (H7N9) (este ha sido aislado de 38 humanos ancianos); A/Shanghai/2/2013 (H7N9) (Kageyama y cols., 2013). Además en la región han sido aislados otras cepas relacionadas: de paloma ha sido identificada la cepa A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013; de aves de corral la A/Chicken/Shanghai/S1053/2013; y del medio ambiente la A/Environment/Shanghai/S1088/2013
Con todo el brote ha sido clasificado como Grado III, severo, El influenzavirus H7N9 probablemente lleve circulando en aves, humanos y quizás otras especies, muchos años. Pudiera ser que debido a la selección natural, el influenzavirus H7N9 (que es de baja patogenicidad para aves) se convirtiese en virus de alta patogenicidad para humanos y un futuro tal vez para otras especies.
En general se utilizan los hurones como animal sinantropo (Matsuoka y cols., 2009). Zhu y cols. (2013) incoculan hurones con cepas H7N9, aisladas de humanos, observan que la excrección de virus es anterior en el tiempo a la aparición de signos clínicos de influenza en los hurones. En el mismo experimento comprobaron que se producía la transmisión horizontal.
Para medir el potencial patógeno del nuevo influenzavirus Watanabe y cols (2013) realizan una inoculación experimental con las cepas Anhui/1 (que posee la mutación de adaptación a mamíferos consistente en la presencia de Leucina en la posición 226 de su HA) y Shanghai/1(la cual mantiene en la posición 226 de la HA el tipo aviar -Glutamina- y la mutación de adaptación a mamíferos en la posición 627 de su PB2 -Lisina-), in vitro (en Ceĺulas de Rinón Canino, de línea celular Madin–Darby y en células diferenciadas epiteliales bronquiales humanas); así mismo realizan sendas inoculaciones con la cepa CA04 (de la estirpe H1N1/2009) y con Dk/GM466 (virus aviar H7N9, filogeneticamente no relacionado con los anteriores). Tras la inoculación con las cepas Anhui/1, Shanghai/1 CA04 y Dk/GM466, obervaron que los tres primeros influenzavirus se replicaron eficientemente, especialmente a 33ºC mientras que el Dk/GM466 no; la microscopía electrónica electrónica reveló la liberación eficiente de partículas víricas desde las células infectadas.
Posteriormente Watanabe y cols (2013) realizan una inoculación experimental in vivo, con las mismas cepas, en ratón, hurón y macaco (estos no fueron inoculados con Shangai/1). Observan que para el ratón resultan mas patógenas Anhui/1 y Shangai/1 que CA04 y Dk/GM466. En todo caso los autores manifiestan que Anhui/1, Shangai/1 y CA04 se replican en mayor número en cornetes, y pulmones y causan lesiones mas severas en pulmones que Dk/GM466. Watanabe y cols., 2013, concluyen que el virus H7N9 Anhui/1 es tan patógeno como el H1N1 CA04 y mas patógeno que el H7N9 aviar, para el ratón. Los autores observaron que las lesiones inducidas por A/Shanghai/1 y CA04 fueron ligaramente mayores que las encontradas en los ratones infectados con Dk/GM466. En los ratones inoculados con A/Shanghai/1 y CA04 al 6º día post-infección se desarrolló bronquitis, bronquilitis y engrosamiento de los septos alveolares; además se manifestó edema e inflamación intersticial, con inflitración celular. Así mismo en los casos de infección con estas dos cepas, al tercer día detectaron la presencia de antígenos virales en numerososas células epiteliales de alveolos y bronquios; cuando la infección se debía al Dk/GM466, la presencia de antígenos víricos se limitaba a unas pocas células del epitelio bronquial.
La inoculación de los macacos (Macaca fascicularis) con cepas Anhui/1 o Dk/GM466 les provocó fiebre; al igual que la inoculación con CA04. La infección con Anhui/1 y Dk/GM466 se continuó con elevada replicación viral en cornetes nasales, tráquea y pulmón (Watanabe y cols., 2009).
El estudio anatomo-patológico de los órganos respiratorios no reveló diferencias entre los macacos infectados por una u otra cepa viral (Anhui/1 o Dk/GM466), tampoco se encontraron lesiones en tráquea o bronquios; pero la luz de los alveolos contenía un exudado edematoso y un infiltrado inflamatorio, compuesto principalmente por neutrófilos y monocitos/macrófagos. Además el análisis de citoquinas reveló que Anhui/1 induce una fuerte respuesta inflamatoria, tanto sistémica como local.
Los hurones infectados intranasalmente con Anhui/1, Shanghai/1, CA04 ó Dk/GM466 experimentaron pérdida de apetito; uno de ellos mostró pérdida de peso transitoria. El número de virus en tráquea fue mayor en los animales infectados con Anhui/1, Shanghai/1, CA04 que en los correspondientes de Dk/GM466, a los tres días post-infección; sin embargo a los 6 días se aislaron virus de la tráquea de los animales infectados por todas las cepas virales, excepto de los infectados por CA04. En todo caso los otros tres virus proliferaron escasamente en los pulmones de los hurones infectados por ellos (sin embargo en experimentos anteriores se aislaron influenzavirus de pulmones en dos de cada tres hurones infectados (Itoh y cols., 2009). En el experimento de Watanabe y cols., 2013, tampoco hubo proliferación del virus A/H1N1/CA04 en los pulmones de los hurones infectados; sin embargo en otros experimentos si se produjo proliferación (Itoh y cols., 2009; van der Brand y cols., 2010; Min y cols., 2009; Maines y cols., 2009; Munster y cols., 2009), como correeponde a un virus capaz de producir pandemias. Aparece inflamación de tráquea y submucosa glandular. El epitelio glandular de los hurones infectados por Anhui/1 y CA04 exhibe gran cantidad de células con antígenos víricos, presencia mucho mas escasa cuando se trata de hurones infectados por Dk/GM466. Los neumocitos correspondientes a las zonas lesionadas también exhiben antígenos víricos, así como los ganglios mediastínicos. La infección experimental de hurones por los influenzavirus Anhui/1 y Shanghai/1 determina una fuerte infección de los órganos respiratorios superiores, aunque con manifestaciones clínicas y lesionales relativamente leves (a diferencia de lo que ocurre cuando los hurones son infectados por la mayoría de las cepas de influenzavirus H5N1, que originan una clínica mas grave con significativa pérdida de la condición corporal de los animales, Watanabe y cols., 2013)
Posteriormente Watanabe y cols, secuencian el virus contagiado a hurones indemnes a partir de otros hurones inoculados experimentalmente con el Anhui/1 (transmisión horizontal). Comparado con el inóculo, la nueva cepa presenta mutaciones en su HA: en la posición 71 está sustituida la Treonina del inóculo por Isoleucina en el virus obtenido del animal contagiado; la posición 131 antes ocupada por Arginina, ahora tiene Lisina; y en la 135 se sustituye la Alanina por la Treonina. Del mismo modo se produce una mutación en la posición 27 de la NA, sustituyendo la Alanina del inóculo (Anhui/1) por la Treonina en el virus contagiado. Para Watanabe (2013), esas mutaciones durante la replicación y/ó transmisión del influenzavirus Anhui/1 en hurones, sirven para sustentar la estabilidad de su HA y su afinidad y especificidad de unión al receptor. Las mutaciones en la HA fueron detectadas en el 40% de los aislamientos obtenidos de hurones. De hecho, la posición 71 de la HA está frecuentemente ocupada tanto por la Treonina como por la Lisina en las Hemaglutininas del subtipo H7, y su posición justo por debajo del “bolsillo” donde se efectúa la unión al receptor confiere estabilidad a la unión en células epiteliales de mamíferos (Watanabe y cols., 2013). Además las posiciones 131 y 135 se localizan próximas al lugar de unión al receptor. El Anhui/1 es capaz de infectar eficazmente células de mamíferos y a ello contribuiría la presencia de Leucina en la posición 226 de la HA del Anhui/1 (se sabe que en el caso de los virus H3, este aminoácido en esta posición incrementa la afinidad por los receptores tipo a2-6 (Rogers y cols., 1983). Watanabe y cols (2013) demuestran que las HAs de los influenzavirus Anhui/1, Shanghai/1 o Hangzhou/1 se unen a los enlaces de tipo a2-6. La presencia de Leucina o Isoleucina ( Hangzhou/1) en la posición 226 de la HA favorece la unión al receptor de tipo mamífero como demuestra el hecho de que la HA de la cepa Shanghai/1 HA, que exhibe en esa posición Glutamina (propia del tipo aviar), se muestra menos selectiva para su unión a los receptores, adhiriéndose por igual al a,2-6, como al a, 2-3. Los mismos autores creen que la Leucina en la posición 226 de la HA contribuye al tropismo por los receptores de las especies mamíferas, tanto en los subtipos H7 como H3. Como quiera que los influenzavirus aviares se combinan preferentemente con los receptores del tipo a,2-3, la cepa Anhui/1 ha modificado las secuencias correspondientes (a nivel de las posiciones 186 y 189), con lo que se diferencia de otros influenzavirus aviares como los que portan subtipos H5 y H9 (Watanabe y cols., 2013; Srinivasan y cols., 2013; Yamada y cols., 2006; Chutinimitkul y cols., 2010)
No se han observado casos de transmisión humano-humano hasta la fecha. Sin embargo el experimento de Watanabe y cols., 2013 con hurones infectados por el H7N9 Anhui/1, demostró la transmisibilidad del influenzavirus entre estos animales.
Distribución de los A/H7N9 entre los Animales
AVES
A diferencia de los humanos y de la mayoría de los mamíferos, la transmisión en aves tiene lugar pricipalmente por vía fecal-oral; lo que trae como consecuencia que el agua contaminada con influenzavirus sea una fuente de contagio para otras aves domésticas y salvajes.
Hemaglutininas del subtipo H7 llevan circulando mucho tiempo en distintas partes del mundo. Los influenzavirus que tienen hemaglutininas H5, H7 y H9 y que infectan humanos y aves de corral, son raramente aislados de aves salvajes. Si bien lo han sido de escolopacidas (correlimos) y otras aves acuáticas en Norteamérica (Kawaoka y cols., 1988; Saito et al., 1994). También en Norteamérica han sido aislados de patos de alas azules A/blue winged teal/Ohio/566/2006 (H7N9)y A/blue -winged teal/Guatemala/CIP049-01/2008 (H7N9); del medio ambiente, A/environment/Colorado/NWRC186223-18/2007 (H7N9); de vuelvepiedras, A/ruddy turnstone/Delaware Bay/220/1995 (H7N9) y A/ruddy turnstone/DE/1538/2000 (H7N9); de pavos, A/turkey/Minnesota/38429/1988 (H7N9). El H7N9 ha sido asislado de heces de patos salvajes en Corea en 2011, A/wild bird/Korea/A3/11 (H7N9) Feb 2011 PELPKGK Wb-6 , de A/wild bird/Korea/A9/11 (H7N9) Faecal Feb 2011 PELPKGR Wb- y A/wild bird/Korea/A14/11 (H7N9) Faecal Feb 2011 PELPKGR Wb-6.
En Europa y Asia: A/duck/Gunma/466/2011 (H7N9); A/wild bird/Korea/A14/11 (H7N9); A/goose/Czech Republic/1848/K9/2009 (H7N9); A/wild duck/Mongolia/1 -241/2008 (H7N9); A/Anas crecca/Spain/1460/2008 (H7N9); A/Mallard/Sweden/91/02 (H7N9); A/duck/Mongolia/119/2008 (H7N9).
Otra cepa aviar H7N9 es: A/northern shoverl/Mississippi/11OS145/2011 (H7N9)
También hay unas cepas, que podrían denominarse “nuevas”: A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013 (H7N9); A/Chicken/Shanghai/S1053/2013 (H7N9); A/Environment/Shanghai/S1088/2013 (H7N9)
Las cepas de alta patogenicidad con H5 ó H7 pueden llegar a causar hasta un 100% de mortalidad en granjas de pollos (Alexander et al., 2000); influenzavirus con H9 no han sido asociados con alta tasa de mortalidad en aves, hasta la fecha.
Todos los influenzavirus derivan de un gran conjunto de virus gripales circulantes a nivel mundial entre cientos de especies aviares, tanto migratorias como no migratorias (Kraus y cols., 2004; Munster y cols., 2007).
Los virus con H7 (al igual que los H5 de alta patogenicidad), han sufrido mutaciones en el lugar de división de la HA (HOR) que han dado lugar a la riqueza en aminoácidos básicos en este sitio. Sin embargo los H7N9 continúan siendo, hasta la fecha, de baja patogenicidad para aves (Morens y cols., 2013)
CERDOS
El cerdo doméstico es huésped habitual de los influenzavirus aviares y podría jugar un papel fundamental en la aparición de pandemias gripales en la especie humana (Vijaykrishna y cols., 2011 ).
Zhuang y cols., 2013, piensan que el virus H7N9 podría circular en cerdos, como lo hacen habitualmente en esta especie otros influenzavirus, tanto los aviares como los humanos (Ma y cols., 2009).
Zhu y cols (2013) inocularon cerdos domésticos con la cepa A/Shanghai/02/2013. Los suidos comenzaron a excretar influenzavirus al día siguiente post-inoculación, y mantuvieron aquélla durante 5 días; desarrollaron signos clínicos compatibles que perduraron entre 1 y 1'5 días tras finalizar la excrección de influenzavirus. El experimento se completó exponiendo al contacto directo con los inoculados otros porcinos y hurones no inoculados y no afectados; ninguno de ellos excretó virus, ni desarrolló signos clínicos de influenza; tan solo en un hurón se produjo serconversión. Sin embargo se aisló RNA vírico de los cornetes, pulmones y ganglios de 3 cerdos. Es decir el nuevo virus H7N9 virus infecta cerdos experimentalmente, pero hasta ahora no ha sido detectado en las explotaciones porcinas (Zhu y cols., 2013).
No obstante en un experimento in vitro, llevado a cabo por Chan y cols. en 2013 se observó que la infección por influenzavirus aviares quedaba restringida a los bronquiolos suinos; según los autores esto implica que en estas regiones anatómicas el tipo de enlace aviar α,2-3 es mas abundante (en contrastae con la creencia extendida de que el cerdo expresaba una gran cantidad de receptores del tipo α,2-3 en su tráquea). Así los autores con este hallazgo ponen en cuestión el papel epidemiológico del cerdo como intermediario en la transmisión de influenzavirus aviares al hombre.
HUMANOS
CácereS, Octubre 2013
INTRODUCCIÓN
Cada vez es mas evidente el riesgo que para la especie humana representa la influenza aviar. Bien directamente o bien a través de alguna especie mamífera, los influenzavirus aviares alcanzan al hombre, provocando brotes, contribuyendo a la aparición de pandemias, que originan incontables casos de enfermedad con un significativo número de defunciones. De los humanos se han aislado influenzavirus aviares en distintas ocasiones. El H5N1, que ha demostrado alta mortalidad para esta especie, (WHO, 2013) y otros virus de menor trascendencia, H7N2, H7N3, y H7N5 aunque ocasionalmente han originado algún fallecimiento como el debido al H7N7 (Zhuang y cols., 2013).
El último influenzavirus de origen aviar que ha llegado hasta el hombre es el H7N9, con origen en el este de China (Chen y cols., 2013) y que, hasta mediados de junio pasado, ha originado 132 casos clínicos de influenza humana con el resultado de 39 muertes.
Influenzavirus con Hemaglutitinina H7 circulan en aves y mamíferos, causando epizootias y enzootias (Morens y cols., 2013). Las aves silvestres han desarrollado un estatus de tolerancia inmunológica para los influenzavirus que habitualmente circulan en ellas. La infección de estas aves por nuevos influenzavirus permite el reagrupamiento genético de aquéllos, lo que ocasionalmente da lugar a nuevos influenzavirus, que podrían infectar a otras aves (gallinas, pavos, codornices) y a mamíferos (caballo, cerdo, hombre) (Morens y cols., 2013). Para infectar a estas nuevas especies aviares y mamíferas los influenzavirus generados en las aves salvajes han debido sufrir una serie de mutaciones (diferentes según se trate de mamíferos o aves) que convierten al influenzavirus en distinto del original (Morens y cols., 2013).
Influenzavirus Aviar A/H7N9
De los humanos han sido aisladas las siguientes cepas, con ocasión del brote aparecido en Asia: A/Anhui/1/2013 (H7N9); A/Shanghai/1/2013 (H7N9); A/Hangzhou/1/2013 (H7N9) (este ha sido aislado de 38 humanos ancianos); A/Shanghai/2/2013 (H7N9) (Kageyama y cols., 2013). Además en la región han sido aislados otras cepas relacionadas: de paloma ha sido identificada la cepa A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013; de aves de corral la A/Chicken/Shanghai/S1053/2013; y del medio ambiente la A/Environment/Shanghai/S1088/2013
Con todo el brote ha sido clasificado como Grado III, severo, El influenzavirus H7N9 probablemente lleve circulando en aves, humanos y quizás otras especies, muchos años. Pudiera ser que debido a la selección natural, el influenzavirus H7N9 (que es de baja patogenicidad para aves) se convirtiese en virus de alta patogenicidad para humanos y un futuro tal vez para otras especies.
En general se utilizan los hurones como animal sinantropo (Matsuoka y cols., 2009). Zhu y cols. (2013) incoculan hurones con cepas H7N9, aisladas de humanos, observan que la excrección de virus es anterior en el tiempo a la aparición de signos clínicos de influenza en los hurones. En el mismo experimento comprobaron que se producía la transmisión horizontal.
Para medir el potencial patógeno del nuevo influenzavirus Watanabe y cols (2013) realizan una inoculación experimental con las cepas Anhui/1 (que posee la mutación de adaptación a mamíferos consistente en la presencia de Leucina en la posición 226 de su HA) y Shanghai/1(la cual mantiene en la posición 226 de la HA el tipo aviar -Glutamina- y la mutación de adaptación a mamíferos en la posición 627 de su PB2 -Lisina-), in vitro (en Ceĺulas de Rinón Canino, de línea celular Madin–Darby y en células diferenciadas epiteliales bronquiales humanas); así mismo realizan sendas inoculaciones con la cepa CA04 (de la estirpe H1N1/2009) y con Dk/GM466 (virus aviar H7N9, filogeneticamente no relacionado con los anteriores). Tras la inoculación con las cepas Anhui/1, Shanghai/1 CA04 y Dk/GM466, obervaron que los tres primeros influenzavirus se replicaron eficientemente, especialmente a 33ºC mientras que el Dk/GM466 no; la microscopía electrónica electrónica reveló la liberación eficiente de partículas víricas desde las células infectadas.
Posteriormente Watanabe y cols (2013) realizan una inoculación experimental in vivo, con las mismas cepas, en ratón, hurón y macaco (estos no fueron inoculados con Shangai/1). Observan que para el ratón resultan mas patógenas Anhui/1 y Shangai/1 que CA04 y Dk/GM466. En todo caso los autores manifiestan que Anhui/1, Shangai/1 y CA04 se replican en mayor número en cornetes, y pulmones y causan lesiones mas severas en pulmones que Dk/GM466. Watanabe y cols., 2013, concluyen que el virus H7N9 Anhui/1 es tan patógeno como el H1N1 CA04 y mas patógeno que el H7N9 aviar, para el ratón. Los autores observaron que las lesiones inducidas por A/Shanghai/1 y CA04 fueron ligaramente mayores que las encontradas en los ratones infectados con Dk/GM466. En los ratones inoculados con A/Shanghai/1 y CA04 al 6º día post-infección se desarrolló bronquitis, bronquilitis y engrosamiento de los septos alveolares; además se manifestó edema e inflamación intersticial, con inflitración celular. Así mismo en los casos de infección con estas dos cepas, al tercer día detectaron la presencia de antígenos virales en numerososas células epiteliales de alveolos y bronquios; cuando la infección se debía al Dk/GM466, la presencia de antígenos víricos se limitaba a unas pocas células del epitelio bronquial.
La inoculación de los macacos (Macaca fascicularis) con cepas Anhui/1 o Dk/GM466 les provocó fiebre; al igual que la inoculación con CA04. La infección con Anhui/1 y Dk/GM466 se continuó con elevada replicación viral en cornetes nasales, tráquea y pulmón (Watanabe y cols., 2009).
El estudio anatomo-patológico de los órganos respiratorios no reveló diferencias entre los macacos infectados por una u otra cepa viral (Anhui/1 o Dk/GM466), tampoco se encontraron lesiones en tráquea o bronquios; pero la luz de los alveolos contenía un exudado edematoso y un infiltrado inflamatorio, compuesto principalmente por neutrófilos y monocitos/macrófagos. Además el análisis de citoquinas reveló que Anhui/1 induce una fuerte respuesta inflamatoria, tanto sistémica como local.
Los hurones infectados intranasalmente con Anhui/1, Shanghai/1, CA04 ó Dk/GM466 experimentaron pérdida de apetito; uno de ellos mostró pérdida de peso transitoria. El número de virus en tráquea fue mayor en los animales infectados con Anhui/1, Shanghai/1, CA04 que en los correspondientes de Dk/GM466, a los tres días post-infección; sin embargo a los 6 días se aislaron virus de la tráquea de los animales infectados por todas las cepas virales, excepto de los infectados por CA04. En todo caso los otros tres virus proliferaron escasamente en los pulmones de los hurones infectados por ellos (sin embargo en experimentos anteriores se aislaron influenzavirus de pulmones en dos de cada tres hurones infectados (Itoh y cols., 2009). En el experimento de Watanabe y cols., 2013, tampoco hubo proliferación del virus A/H1N1/CA04 en los pulmones de los hurones infectados; sin embargo en otros experimentos si se produjo proliferación (Itoh y cols., 2009; van der Brand y cols., 2010; Min y cols., 2009; Maines y cols., 2009; Munster y cols., 2009), como correeponde a un virus capaz de producir pandemias. Aparece inflamación de tráquea y submucosa glandular. El epitelio glandular de los hurones infectados por Anhui/1 y CA04 exhibe gran cantidad de células con antígenos víricos, presencia mucho mas escasa cuando se trata de hurones infectados por Dk/GM466. Los neumocitos correspondientes a las zonas lesionadas también exhiben antígenos víricos, así como los ganglios mediastínicos. La infección experimental de hurones por los influenzavirus Anhui/1 y Shanghai/1 determina una fuerte infección de los órganos respiratorios superiores, aunque con manifestaciones clínicas y lesionales relativamente leves (a diferencia de lo que ocurre cuando los hurones son infectados por la mayoría de las cepas de influenzavirus H5N1, que originan una clínica mas grave con significativa pérdida de la condición corporal de los animales, Watanabe y cols., 2013)
Posteriormente Watanabe y cols, secuencian el virus contagiado a hurones indemnes a partir de otros hurones inoculados experimentalmente con el Anhui/1 (transmisión horizontal). Comparado con el inóculo, la nueva cepa presenta mutaciones en su HA: en la posición 71 está sustituida la Treonina del inóculo por Isoleucina en el virus obtenido del animal contagiado; la posición 131 antes ocupada por Arginina, ahora tiene Lisina; y en la 135 se sustituye la Alanina por la Treonina. Del mismo modo se produce una mutación en la posición 27 de la NA, sustituyendo la Alanina del inóculo (Anhui/1) por la Treonina en el virus contagiado. Para Watanabe (2013), esas mutaciones durante la replicación y/ó transmisión del influenzavirus Anhui/1 en hurones, sirven para sustentar la estabilidad de su HA y su afinidad y especificidad de unión al receptor. Las mutaciones en la HA fueron detectadas en el 40% de los aislamientos obtenidos de hurones. De hecho, la posición 71 de la HA está frecuentemente ocupada tanto por la Treonina como por la Lisina en las Hemaglutininas del subtipo H7, y su posición justo por debajo del “bolsillo” donde se efectúa la unión al receptor confiere estabilidad a la unión en células epiteliales de mamíferos (Watanabe y cols., 2013). Además las posiciones 131 y 135 se localizan próximas al lugar de unión al receptor. El Anhui/1 es capaz de infectar eficazmente células de mamíferos y a ello contribuiría la presencia de Leucina en la posición 226 de la HA del Anhui/1 (se sabe que en el caso de los virus H3, este aminoácido en esta posición incrementa la afinidad por los receptores tipo a2-6 (Rogers y cols., 1983). Watanabe y cols (2013) demuestran que las HAs de los influenzavirus Anhui/1, Shanghai/1 o Hangzhou/1 se unen a los enlaces de tipo a2-6. La presencia de Leucina o Isoleucina ( Hangzhou/1) en la posición 226 de la HA favorece la unión al receptor de tipo mamífero como demuestra el hecho de que la HA de la cepa Shanghai/1 HA, que exhibe en esa posición Glutamina (propia del tipo aviar), se muestra menos selectiva para su unión a los receptores, adhiriéndose por igual al a,2-6, como al a, 2-3. Los mismos autores creen que la Leucina en la posición 226 de la HA contribuye al tropismo por los receptores de las especies mamíferas, tanto en los subtipos H7 como H3. Como quiera que los influenzavirus aviares se combinan preferentemente con los receptores del tipo a,2-3, la cepa Anhui/1 ha modificado las secuencias correspondientes (a nivel de las posiciones 186 y 189), con lo que se diferencia de otros influenzavirus aviares como los que portan subtipos H5 y H9 (Watanabe y cols., 2013; Srinivasan y cols., 2013; Yamada y cols., 2006; Chutinimitkul y cols., 2010)
No se han observado casos de transmisión humano-humano hasta la fecha. Sin embargo el experimento de Watanabe y cols., 2013 con hurones infectados por el H7N9 Anhui/1, demostró la transmisibilidad del influenzavirus entre estos animales.
Distribución de los A/H7N9 entre los Animales
AVES
A diferencia de los humanos y de la mayoría de los mamíferos, la transmisión en aves tiene lugar pricipalmente por vía fecal-oral; lo que trae como consecuencia que el agua contaminada con influenzavirus sea una fuente de contagio para otras aves domésticas y salvajes.
Hemaglutininas del subtipo H7 llevan circulando mucho tiempo en distintas partes del mundo. Los influenzavirus que tienen hemaglutininas H5, H7 y H9 y que infectan humanos y aves de corral, son raramente aislados de aves salvajes. Si bien lo han sido de escolopacidas (correlimos) y otras aves acuáticas en Norteamérica (Kawaoka y cols., 1988; Saito et al., 1994). También en Norteamérica han sido aislados de patos de alas azules A/blue winged teal/Ohio/566/2006 (H7N9)y A/blue -winged teal/Guatemala/CIP049-01/2008 (H7N9); del medio ambiente, A/environment/Colorado/NWRC186223-18/2007 (H7N9); de vuelvepiedras, A/ruddy turnstone/Delaware Bay/220/1995 (H7N9) y A/ruddy turnstone/DE/1538/2000 (H7N9); de pavos, A/turkey/Minnesota/38429/1988 (H7N9). El H7N9 ha sido asislado de heces de patos salvajes en Corea en 2011, A/wild bird/Korea/A3/11 (H7N9) Feb 2011 PELPKGK Wb-6 , de A/wild bird/Korea/A9/11 (H7N9) Faecal Feb 2011 PELPKGR Wb- y A/wild bird/Korea/A14/11 (H7N9) Faecal Feb 2011 PELPKGR Wb-6.
En Europa y Asia: A/duck/Gunma/466/2011 (H7N9); A/wild bird/Korea/A14/11 (H7N9); A/goose/Czech Republic/1848/K9/2009 (H7N9); A/wild duck/Mongolia/1 -241/2008 (H7N9); A/Anas crecca/Spain/1460/2008 (H7N9); A/Mallard/Sweden/91/02 (H7N9); A/duck/Mongolia/119/2008 (H7N9).
Otra cepa aviar H7N9 es: A/northern shoverl/Mississippi/11OS145/2011 (H7N9)
También hay unas cepas, que podrían denominarse “nuevas”: A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013 (H7N9); A/Chicken/Shanghai/S1053/2013 (H7N9); A/Environment/Shanghai/S1088/2013 (H7N9)
Las cepas de alta patogenicidad con H5 ó H7 pueden llegar a causar hasta un 100% de mortalidad en granjas de pollos (Alexander et al., 2000); influenzavirus con H9 no han sido asociados con alta tasa de mortalidad en aves, hasta la fecha.
Todos los influenzavirus derivan de un gran conjunto de virus gripales circulantes a nivel mundial entre cientos de especies aviares, tanto migratorias como no migratorias (Kraus y cols., 2004; Munster y cols., 2007).
Los virus con H7 (al igual que los H5 de alta patogenicidad), han sufrido mutaciones en el lugar de división de la HA (HOR) que han dado lugar a la riqueza en aminoácidos básicos en este sitio. Sin embargo los H7N9 continúan siendo, hasta la fecha, de baja patogenicidad para aves (Morens y cols., 2013)
CERDOS
El cerdo doméstico es huésped habitual de los influenzavirus aviares y podría jugar un papel fundamental en la aparición de pandemias gripales en la especie humana (Vijaykrishna y cols., 2011 ).
Zhuang y cols., 2013, piensan que el virus H7N9 podría circular en cerdos, como lo hacen habitualmente en esta especie otros influenzavirus, tanto los aviares como los humanos (Ma y cols., 2009).
Zhu y cols (2013) inocularon cerdos domésticos con la cepa A/Shanghai/02/2013. Los suidos comenzaron a excretar influenzavirus al día siguiente post-inoculación, y mantuvieron aquélla durante 5 días; desarrollaron signos clínicos compatibles que perduraron entre 1 y 1'5 días tras finalizar la excrección de influenzavirus. El experimento se completó exponiendo al contacto directo con los inoculados otros porcinos y hurones no inoculados y no afectados; ninguno de ellos excretó virus, ni desarrolló signos clínicos de influenza; tan solo en un hurón se produjo serconversión. Sin embargo se aisló RNA vírico de los cornetes, pulmones y ganglios de 3 cerdos. Es decir el nuevo virus H7N9 virus infecta cerdos experimentalmente, pero hasta ahora no ha sido detectado en las explotaciones porcinas (Zhu y cols., 2013).
No obstante en un experimento in vitro, llevado a cabo por Chan y cols. en 2013 se observó que la infección por influenzavirus aviares quedaba restringida a los bronquiolos suinos; según los autores esto implica que en estas regiones anatómicas el tipo de enlace aviar α,2-3 es mas abundante (en contrastae con la creencia extendida de que el cerdo expresaba una gran cantidad de receptores del tipo α,2-3 en su tráquea). Así los autores con este hallazgo ponen en cuestión el papel epidemiológico del cerdo como intermediario en la transmisión de influenzavirus aviares al hombre.
HUMANOS
Han sido aisladas a partir de humanos las siguientes cepas de influenzavirus H7N9: A/Anhui/1/2013 (H7N9); A/Shanghai/1/2013 (H7N9); A/Hangzhou/1/2013 (H7N9) (este ha sido aislado de 38 humanos ancianos); A/Shanghai/2/2013 (H7N9) (Kageyama y cols., 2013) Las cuatro cepas aisladas de humanos son semejantes, tanto a nivel de nucleótidos como a nivel de aminoácidos que transcriben, lo que sugiere que tengan un origen común (Kageyama y cols., 2013)
De hecho Anhui/1 muestra adaptación a mamíferos, por la presencia de Leucina en la posición 226 de su HA y de Lisina en la posición 627 de su PB2-627K. Sin embargo el Shanghai/1 mantiene el tipo aviar de su HA, presencia de Glutamina en la posición 226; pero muestra su PB2 adaptada a mamíferos: Lisina en la posición 627 de su PB2. Estos marcadores son los mismos que presentan cepas de otros influenzavirus aviares, como el Dk/GM466 así como el influenzavirus CA04, una de las primeras cepas representativas del virus pandémico H1N1.
Las cepas de influenzavirus H7N9 aislados de humanos, A/Shanghai/2/2013, A/ Anhui/1/2013, y A/Hangzhou/1/2013 tienen entre sí mas de un 99% de homología en sus nucleótidos, difiriendo como máximo en tres nucleótidos por segmento (Kageyama y cols., 2013). Sin embargo difieren de las cepas aisladas de paloma (A/pigeon/Shanghai/S1069/2013), de pollo (A/chicken/Shanghai/S1053/2013) y del medio ambiente (A/environment/Shanghai/S1088/2013) en el gen para la PB1, segmento Segundo, que muestra un origen distinto al de las cepas aisladas de humanos (A/Shanghai/2/2013 y A/Anhui/1/2013); el resto de los segmentos si parecen corresponder a un mismo origen (Kageyama y cols, 2013).
OTRAS ESPECIES ANIMALES
Desde los años 40 hasta los 70, influenzavirus H7N7 han estado circulando en caballos (Beveridge y cols., 1965), ocasionalmente han producido leves infecciones en humanos (Domracheva, 1961). Por esa razón no se puede excluir la circulación del virus H7N9 entre équidos, tras sufrir varias mutaciones, ya que efectivamente otros subtipos de H7 están ampliamente distribuidos en caballos, habiendo sido aislados por todo el mundo (Baigent y cols., 2003)
Transmisión al hombre
Los primeros casos en humanos, atribuidos al influenzavirus de origen aviar A/H7N9, fueron declarados en China por la OMS el 1 de abril de 2013. Así mismo el virus fue detectado en aves de corral en China. Se declararon mas de 130 casos humanos, casi todos en el mes de abril; la mayoría de los individuos afectados referían contactos de distinta intensidad con aves. Todo parece indicar que la transmisión ocurre, bien directamente por contacto con aves infectadas, bien indirectamente a través de materiales contaminados o del medio ambiente. Aunque hubo algunos casos leves, la mayoría de los humanos presentaban una patología respiratoria severa, que causó la muerte a 39 personas. A partir de abril el número de nuevos casos desciende drásticamente. En todo caso no hubo evidencias de transmisión entre personas. Este descenso puede ser atribuible a las medidas que las autoridades chinas tomaron en defensa de la Salud Pública: como el cierre de mercados de aves vivas; así mismo debió influir el cambio de estación (la aparición de los casos humanos de gripe tiene un marcado carácter estacional). Tampoco se han declarado casos en personas o aves fuera de China, aunque si han sido detectados influenzavirus H7N9 en distintas aves de distintos paises, incluyendo España.
Más del 75% de los casos de infecciones humanas debidas al influenzavirus H7N9 tienen un historial de contactos con aves de corral, antes de la aparición de los signos clínicos, lo que sugiere la naturaleza zoonótica de este virus (Li y cols., 2013).
En 1996 se aisló un virus con hemaglutitina H7 de una mujer en Inglaterra (Alexander et al., 2000).
El nuevo virus muestra una elevada infectividad, ya que ha infectado a un elevado número de personas, a partir de aves portadoras (tanto salvajes como domésticas); además el influenzavirus H7N9 ha sido identificado en Anhui, Jiangsu, Ceilan y Shanghai, lo que sustenta su elevada transmisividad (Zhuang y cols., 2013).
La mayoría de los casos correspondientes al brote en china, 95,77%, fueron jubilados y personas relacionadas con la cría o el cocinado de aves; hubo algunas excepciones, como estudiantes, profesores, personal médico, etc. Mas de la mitad de los casos referían haber tenido contactos recientes con aves, especialmente con mercados de aves. De los 91 casos solo cuatro pertenecían a la misma familia. En todo caso no se encontraron evidencias del contagio persona - persona y que la infección en todos los casos provino de animales infectados (Zhuang y cols., 2013).
ADAPTACIÓN DEL VIRUS AVIAR H7N9 AL HOMBRE
Como decíamos en la revisión bibliográfica sobre la naturaleza zoonósica de la gripe (SOCIVESC, En.2013), la invasión de una especie mamífera por un virus aviar y su proliferación en los individuos de aquélla, requiere de una serie de adaptaciones del influenzavirus a la nueva especie. El análisis de las secuencias demuestra que los inflñuenzavirus H7N9 que han infectado al hombre, habrían sufrido mutaciones que los posibilitan para su eficiente replicación en mamíferos (Kageyama y cols., 2013; Connor y cols., 1994; Subbarao y cols., 1993; Matsuoka y cols., 2009).
Para permitirle replicarse eficazmente necesita de unos cambios en la PB2. De modo general, los influenzavirus aviares exhiben en la posición 627 de su PB2 Ácido Glutámico, y en la 701 Ácido Aspártico, lo que parece facilitar la replicación viral a las temperaturas de las aves (en torno a 40-41ºC), dificultando la replicación en las vías aéreas superiores de los mamíferos, donde las temperaturas son del orden de los 32 – 35º (Scull y cols., 2009; Yao y cols., 2001; Massin y cols., 2001). La presencia de ácido glutámico en la posición 627 de la PB2 parece disminuir la unión de esta enzima a la NP en células de mamíferos. Por el contrario, la Lisina en esta posición resulta esencial para la replicación eficiente del virus en los mamíferos (Hatta y cols., 2001). Esta mutación está también presente en las cepas altamente patógenas de influenzavirus H5N1 y en algunas de los H7N7 (como el que produjo la muerte de una persona en Holanda en 2003) (Munster y cols., 2007). Los virus influenza H7N9 procedentes del medio ambiente poseen ácido glutámico en esta posición; sin embargo los aislamientos procedentes de humanos sí presentan Lisina en la posición 627 de su PB2. La Lisina en esta posición en muy rara en influenzavirus aviares (según Kageyama y cols., 2013, solamente ha sido detectada en 5 casos de los 827 aislamientos aviares del virus). En la actualidad circulan virus H5 y H7 entre las aves acuáticas salvajes que presentan las mutaciones referidas anteriormente; y entre los cerdos circulan virus H3, de origen aviar, que igualmente presentan referidas mutaciones en sus PB2. Sin embargo no hay una alta tasa de infección en humanos. Otro cambio importante es la sustitución del Ácido Aspártico por Asparagina en la 701 de la PB2 (Li y cols., 2009). Estas mutaciones en la subunidad PB2 de la polimerasa vírica son muy importantes desde el punto de vista zoonósico, pues han sido detectados en casi todos los aislamientos humanos pero no en las cepas aisladas de aves o del medio ambiente. Entre los virus aviares del tipo H3N2 que circulan en suinos, los aislamientos europeos, disponibles en el Genbank, son portadores de Ácido Glutámico en la posición 627 de la PB2 conjuntamente con Asparagina en la 701; mientras que en los aislamientos asiáticos esas posiciones están ocupadas por Lisina y Ácido Aspártico. Aunque el número real de transmisiones al hombre es bajo, en los tres casos provocados por estos influenzavirus porcinos curiosamente se ha observado la presencia de Ácido Glutámico en la posición 627 de la PB2 y de Asparagina en la 701 (Gregory y cols., 2001; Komadina y cols., 2007).
De modo general, lo virus de elevada patogenicidad para aves se caracterizan por poseer una serie de aminoácidos básicos en el lugar de división de su HA, lo que los faculta para su difusión sistémica. Sin embargo el lugar de división de la HA del nuevo influenzavirus A(H7N9) exhibe un único aminoácido básico (EIPKGR*GL; *indica el lugar de división), lo que sugiere que este virus es de baja patogenicidad para las especies aviares.
La preferencia por el tipo de receptor aviar o mamífero (a-2,3 ó a-2,6) viene determinada por la secuencia de aminoácidos del RBS de su HA La cepa humana A/Shanghai/1/2013 exhibe una mutación en la posición 138, habiendo sustituido la Alanina por la Serina. En la región del RBS de la HA, el virus A/Shanghai1/2013 muestra una mutación, en la posición 186 que ha sustituido la Alanina por la Serina; los A/Shanghai/2/2013, A/Anhui/1/2013, los dos influenzavirus aviares A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013 (H7N9); A/Chicken/Shanghai/S1053/2013 (H7N9); y el virus medioambiental A/Environment/Shanghai/S1088/2013 (H7N9), exhiben en la posición 186 Valina (en lugar de la Glicina) y Leucina en la 226 (en detrimento de la Glutamina), posiciones correspondientes a la RBS de la H7. Cualquiera de estas tres mutaciones, respecto a los influenzavirus H7 aviares “clásicos”, podría incrementar la capacidad de unión de los virus con H7 (lo mismo podría decirse de los virus con H5) a los receptores de tipo mamífero (Srinivasan y cols., 2013; Nidom y cols., 2010; Yang y cols., 2010). Algunas cepas de este nuevo influenzavirus H7N9 exhiben una mutación en la posición 226 de su HA, en la que ha sido sustituida la Glutamina por la Leucina. Este cambio induce una menor afinidad por los receptores del tipo a,2-3, presentes en las vías respiratorias inferiores humanas, a la vez que incrementa su afinidad por los receptores tipo a,2-6, especialmente numerosos en las vías aéreas superiores de los humanos (Matrosovich y cols., 2004; Rogers y cols., 1983); por otro lado esta mutación se ha asociado con la transmisión factible del influenzavirus mediante gotas de Pflüger en hurones (lo que también sucede con el virus aviar de alta patogenicidad H5N1) (Imai y cols., 2012; Herfst y cols., 2012). Este modo de transmisión también se ve favorecido por la presencia de Lisina en la posición 627 de su PB2 (Herfst y cols., 2012). La cepa A/Hangzhou/1/2013 presenta, exhibe Isoleucina en la posición 226 de la HA, al igual que el influenzavirus estacional A(H3N2). además el virus Anhui/1 se diferencia de sus progenitores aviares, en los aminoácidos de las posiciones 186 y 189, que influyen en la preferencia de receptor (Srinivasan y cols., 2013)
Además las cepas de influenzavirus H7N9 A/Shanghai/1/2013, A/Shanghai/2/2013, A/Anhui/1/2013, A/Hangzhou/1/2013, A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013, A/Chicken/Shanghai/S1053/2013 y A/Environment/Shanghai/S1088/2013, exhiben una mutación en la posición 160 de su H3, habiendo sustituido la Treonina por la Alanina. Esta mutación favorece la pérdida de un lugar de N-glicosilaciónin (en la posición 158), y es común a muchos influenzavirus H7 en circulación. Esta última circusntancia predispone al virus a tener una una mayor afinidad por los receptores de tipo mamífero (humanos) (Wang y cols., 2010).
Otra de las mutaciones que aparecen en las cepas aisladas de humanos, respecto de las cepas aviares, es la sustitución de la serina por la Asparagina en la posición 31 de la M2; como los monómeros de esta proteína forman el canal iónico, su presencia se asocia a resistencia a determinados antivíricos (Hay y cols., 1985; Pinto y cols., 1992); en esta misma línea la cepa A/Shanghai/1/2013 exhibe una mutación en la posición 294 de la NA (ha sustituido la Arginina original por Lisina), lo que le confiere resistencia frente a los inhibidores de la neuraminidasa (McKimm y cols., 1998).
Se ha propuesto (Gabriel y cols., 2008) que la mutación por la que aparece la asparagina a expensas del ácido aspártico, favorecería la adaptación al ratón de los influenzavirus aviares H7, mediante la amplificación de la unión de la PB2 a la a-importina-1; suceso que acontecería en mamíferos pero no en aves, cuando en lo virus aviares está presente la asparagina en la posición 701. Incluso la existencia de esta mutación en la posición 701 de la PB2, puede por si sola favorecer la propagación del virus aviar H7 en mamíferos, aún sin la presencia de lisina en la posición 627 de la PB2 (de Jong y cols., 2006)
La PB1-F2 de los influenzavirus A/H7N9, que es codificada por el segmento II, en una segunda lectura, se asocia con virulencia (Conenello y cols., 2011). La secuenciación del segundo segmento puso de manifiesto que todas las cepas humanas del virus H7N9 mostraban la codificación completa, para 90 aminoácidos, correspondiente a la PB1-F2; pero no tiene la mutación por la que se sustituye la Asparagina en la posición 66 por la Serina, a diferencia del altamente patógeno H1N1 de 1918 y del también altamente patógeno H5N1 (Connelello y cols., 2007). Es interesante resaltar que la cepa H7N9 aislada de paloma (A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013) muestra una secuencia codificadora para la PB1-F2 de tan solo 25 aminoácidos (Kageyama y cols., 2013). Por otro lado todas las cepas aisladas de influenzavirus H7N9 carecen de la codificación para el dominio C-terminal de su PDZ en el segemento VIII (que en su primera transcripción da lugar a la proteína NS1); como la proteína NS1 es un antagonista del interferon (Jakson y cols., 2008), logicamente esto debería traducirse en una menor patogenicidad para mamíferos. Hay otros aminoácidos correspondientes a las proteínas NS1 y M que se asocian a incremento de la virulencia, (Fan y cols., 2009; Jjiao y cols., 2008); sin embargo esos aminoácidos están presentes en muchos influenzavirus aviares, desconociéndose hasta la fecha su significación y función (Kageyama y cols., 2013)
ORIGEN DEL VIRUS
Todos los influenzavirus H7N9 muestran una delección entre las posiciones 69 y 73 de la región del tallo de su NA, lo que parece corresponder a su adaptación a aves de corral; lo que significa que estos virus H7N9 han estado circulando en aves de corral antes de infectar a los humanos (Kageyama y cols., 2013). Además esa delección se asocia con incremento de virulencia para mamíferos (Matsuoka y cols., 2009).
Los cuatro influenzavirus aislados de humanos son semejantes, tanto a nivel de nucleótidos como de aminoácidos, por lo que parecen provenir de un antecesor común. El gen para la HA proviene del linaje euroasiático de influenzavirus aviares y tiene una homología de aproximadamente el 95% con la HA del virus aviar de baja patogenicidad H7N3, procedente del sur de Shangai (2011). La NA del nuevo virus muestra una homología del 96% con la del influenzavirus aviar de baja patogenicidad A(H11N9), aislado en la República Checa en 2010 (Kageyama y cols., 2013). Las secuencias de los restantes segmentos génicos del virus, exhiben una identidad por encima del 97% con los virus aviares A/H9N2, que circularon en aves de corral en Shanghai, Zhejiang, Jiangsu, y provincias vecinas a Shangai (Gao y cols., 2013; Chen y cols., 2013). Este virus H9N2 tuvo una difusión panzoótica, afectando a pollos, cerdos y levemente algunos humanos (Li y cols., en 2003; Dong y cols., en 2011)
DISCUSIÓN
Las aves migratorias podrían difundir el virus, por sus rutas de emigración a otros países.
La posible infección de cerdos y caballos, sin poder descartar otras especies, además de la infección en humanos y en un amplio rango de especies aviares, unido a la difícil identificación del virus en los individuos asintomáticos de cualquier especie, dificultan la adopción de medida de lucha
La elevada presencia del influenzavirus H7N9 en humanos, podría inducir la aparición de mutaciones en el virus, que lo adaptasen al hombre, permitiendo así la transmisión persona-persona.
Un problema adicional es la falta de inmunidad en la especie humana a los influenzavirus H7, ya que en esta especie no es habitual que circulen influenzavirus con esta hemaglutinina.
Además el nuevo influenzavirus H7N9 muestra una alta capacidad de replicación, y por tanto de adaptación, a ratones, hurones y primates no humanos. Unido esto a la transmisibilidad que ha demostrado la cepa Anhui/1 en hurones, parece indicar que el nuevo influenzavirus a/H7N9 tiene potencial pandémico
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
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De hecho Anhui/1 muestra adaptación a mamíferos, por la presencia de Leucina en la posición 226 de su HA y de Lisina en la posición 627 de su PB2-627K. Sin embargo el Shanghai/1 mantiene el tipo aviar de su HA, presencia de Glutamina en la posición 226; pero muestra su PB2 adaptada a mamíferos: Lisina en la posición 627 de su PB2. Estos marcadores son los mismos que presentan cepas de otros influenzavirus aviares, como el Dk/GM466 así como el influenzavirus CA04, una de las primeras cepas representativas del virus pandémico H1N1.
Las cepas de influenzavirus H7N9 aislados de humanos, A/Shanghai/2/2013, A/ Anhui/1/2013, y A/Hangzhou/1/2013 tienen entre sí mas de un 99% de homología en sus nucleótidos, difiriendo como máximo en tres nucleótidos por segmento (Kageyama y cols., 2013). Sin embargo difieren de las cepas aisladas de paloma (A/pigeon/Shanghai/S1069/2013), de pollo (A/chicken/Shanghai/S1053/2013) y del medio ambiente (A/environment/Shanghai/S1088/2013) en el gen para la PB1, segmento Segundo, que muestra un origen distinto al de las cepas aisladas de humanos (A/Shanghai/2/2013 y A/Anhui/1/2013); el resto de los segmentos si parecen corresponder a un mismo origen (Kageyama y cols, 2013).
OTRAS ESPECIES ANIMALES
Desde los años 40 hasta los 70, influenzavirus H7N7 han estado circulando en caballos (Beveridge y cols., 1965), ocasionalmente han producido leves infecciones en humanos (Domracheva, 1961). Por esa razón no se puede excluir la circulación del virus H7N9 entre équidos, tras sufrir varias mutaciones, ya que efectivamente otros subtipos de H7 están ampliamente distribuidos en caballos, habiendo sido aislados por todo el mundo (Baigent y cols., 2003)
Transmisión al hombre
Los primeros casos en humanos, atribuidos al influenzavirus de origen aviar A/H7N9, fueron declarados en China por la OMS el 1 de abril de 2013. Así mismo el virus fue detectado en aves de corral en China. Se declararon mas de 130 casos humanos, casi todos en el mes de abril; la mayoría de los individuos afectados referían contactos de distinta intensidad con aves. Todo parece indicar que la transmisión ocurre, bien directamente por contacto con aves infectadas, bien indirectamente a través de materiales contaminados o del medio ambiente. Aunque hubo algunos casos leves, la mayoría de los humanos presentaban una patología respiratoria severa, que causó la muerte a 39 personas. A partir de abril el número de nuevos casos desciende drásticamente. En todo caso no hubo evidencias de transmisión entre personas. Este descenso puede ser atribuible a las medidas que las autoridades chinas tomaron en defensa de la Salud Pública: como el cierre de mercados de aves vivas; así mismo debió influir el cambio de estación (la aparición de los casos humanos de gripe tiene un marcado carácter estacional). Tampoco se han declarado casos en personas o aves fuera de China, aunque si han sido detectados influenzavirus H7N9 en distintas aves de distintos paises, incluyendo España.
Más del 75% de los casos de infecciones humanas debidas al influenzavirus H7N9 tienen un historial de contactos con aves de corral, antes de la aparición de los signos clínicos, lo que sugiere la naturaleza zoonótica de este virus (Li y cols., 2013).
En 1996 se aisló un virus con hemaglutitina H7 de una mujer en Inglaterra (Alexander et al., 2000).
El nuevo virus muestra una elevada infectividad, ya que ha infectado a un elevado número de personas, a partir de aves portadoras (tanto salvajes como domésticas); además el influenzavirus H7N9 ha sido identificado en Anhui, Jiangsu, Ceilan y Shanghai, lo que sustenta su elevada transmisividad (Zhuang y cols., 2013).
La mayoría de los casos correspondientes al brote en china, 95,77%, fueron jubilados y personas relacionadas con la cría o el cocinado de aves; hubo algunas excepciones, como estudiantes, profesores, personal médico, etc. Mas de la mitad de los casos referían haber tenido contactos recientes con aves, especialmente con mercados de aves. De los 91 casos solo cuatro pertenecían a la misma familia. En todo caso no se encontraron evidencias del contagio persona - persona y que la infección en todos los casos provino de animales infectados (Zhuang y cols., 2013).
ADAPTACIÓN DEL VIRUS AVIAR H7N9 AL HOMBRE
Como decíamos en la revisión bibliográfica sobre la naturaleza zoonósica de la gripe (SOCIVESC, En.2013), la invasión de una especie mamífera por un virus aviar y su proliferación en los individuos de aquélla, requiere de una serie de adaptaciones del influenzavirus a la nueva especie. El análisis de las secuencias demuestra que los inflñuenzavirus H7N9 que han infectado al hombre, habrían sufrido mutaciones que los posibilitan para su eficiente replicación en mamíferos (Kageyama y cols., 2013; Connor y cols., 1994; Subbarao y cols., 1993; Matsuoka y cols., 2009).
Para permitirle replicarse eficazmente necesita de unos cambios en la PB2. De modo general, los influenzavirus aviares exhiben en la posición 627 de su PB2 Ácido Glutámico, y en la 701 Ácido Aspártico, lo que parece facilitar la replicación viral a las temperaturas de las aves (en torno a 40-41ºC), dificultando la replicación en las vías aéreas superiores de los mamíferos, donde las temperaturas son del orden de los 32 – 35º (Scull y cols., 2009; Yao y cols., 2001; Massin y cols., 2001). La presencia de ácido glutámico en la posición 627 de la PB2 parece disminuir la unión de esta enzima a la NP en células de mamíferos. Por el contrario, la Lisina en esta posición resulta esencial para la replicación eficiente del virus en los mamíferos (Hatta y cols., 2001). Esta mutación está también presente en las cepas altamente patógenas de influenzavirus H5N1 y en algunas de los H7N7 (como el que produjo la muerte de una persona en Holanda en 2003) (Munster y cols., 2007). Los virus influenza H7N9 procedentes del medio ambiente poseen ácido glutámico en esta posición; sin embargo los aislamientos procedentes de humanos sí presentan Lisina en la posición 627 de su PB2. La Lisina en esta posición en muy rara en influenzavirus aviares (según Kageyama y cols., 2013, solamente ha sido detectada en 5 casos de los 827 aislamientos aviares del virus). En la actualidad circulan virus H5 y H7 entre las aves acuáticas salvajes que presentan las mutaciones referidas anteriormente; y entre los cerdos circulan virus H3, de origen aviar, que igualmente presentan referidas mutaciones en sus PB2. Sin embargo no hay una alta tasa de infección en humanos. Otro cambio importante es la sustitución del Ácido Aspártico por Asparagina en la 701 de la PB2 (Li y cols., 2009). Estas mutaciones en la subunidad PB2 de la polimerasa vírica son muy importantes desde el punto de vista zoonósico, pues han sido detectados en casi todos los aislamientos humanos pero no en las cepas aisladas de aves o del medio ambiente. Entre los virus aviares del tipo H3N2 que circulan en suinos, los aislamientos europeos, disponibles en el Genbank, son portadores de Ácido Glutámico en la posición 627 de la PB2 conjuntamente con Asparagina en la 701; mientras que en los aislamientos asiáticos esas posiciones están ocupadas por Lisina y Ácido Aspártico. Aunque el número real de transmisiones al hombre es bajo, en los tres casos provocados por estos influenzavirus porcinos curiosamente se ha observado la presencia de Ácido Glutámico en la posición 627 de la PB2 y de Asparagina en la 701 (Gregory y cols., 2001; Komadina y cols., 2007).
De modo general, lo virus de elevada patogenicidad para aves se caracterizan por poseer una serie de aminoácidos básicos en el lugar de división de su HA, lo que los faculta para su difusión sistémica. Sin embargo el lugar de división de la HA del nuevo influenzavirus A(H7N9) exhibe un único aminoácido básico (EIPKGR*GL; *indica el lugar de división), lo que sugiere que este virus es de baja patogenicidad para las especies aviares.
La preferencia por el tipo de receptor aviar o mamífero (a-2,3 ó a-2,6) viene determinada por la secuencia de aminoácidos del RBS de su HA La cepa humana A/Shanghai/1/2013 exhibe una mutación en la posición 138, habiendo sustituido la Alanina por la Serina. En la región del RBS de la HA, el virus A/Shanghai1/2013 muestra una mutación, en la posición 186 que ha sustituido la Alanina por la Serina; los A/Shanghai/2/2013, A/Anhui/1/2013, los dos influenzavirus aviares A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013 (H7N9); A/Chicken/Shanghai/S1053/2013 (H7N9); y el virus medioambiental A/Environment/Shanghai/S1088/2013 (H7N9), exhiben en la posición 186 Valina (en lugar de la Glicina) y Leucina en la 226 (en detrimento de la Glutamina), posiciones correspondientes a la RBS de la H7. Cualquiera de estas tres mutaciones, respecto a los influenzavirus H7 aviares “clásicos”, podría incrementar la capacidad de unión de los virus con H7 (lo mismo podría decirse de los virus con H5) a los receptores de tipo mamífero (Srinivasan y cols., 2013; Nidom y cols., 2010; Yang y cols., 2010). Algunas cepas de este nuevo influenzavirus H7N9 exhiben una mutación en la posición 226 de su HA, en la que ha sido sustituida la Glutamina por la Leucina. Este cambio induce una menor afinidad por los receptores del tipo a,2-3, presentes en las vías respiratorias inferiores humanas, a la vez que incrementa su afinidad por los receptores tipo a,2-6, especialmente numerosos en las vías aéreas superiores de los humanos (Matrosovich y cols., 2004; Rogers y cols., 1983); por otro lado esta mutación se ha asociado con la transmisión factible del influenzavirus mediante gotas de Pflüger en hurones (lo que también sucede con el virus aviar de alta patogenicidad H5N1) (Imai y cols., 2012; Herfst y cols., 2012). Este modo de transmisión también se ve favorecido por la presencia de Lisina en la posición 627 de su PB2 (Herfst y cols., 2012). La cepa A/Hangzhou/1/2013 presenta, exhibe Isoleucina en la posición 226 de la HA, al igual que el influenzavirus estacional A(H3N2). además el virus Anhui/1 se diferencia de sus progenitores aviares, en los aminoácidos de las posiciones 186 y 189, que influyen en la preferencia de receptor (Srinivasan y cols., 2013)
Además las cepas de influenzavirus H7N9 A/Shanghai/1/2013, A/Shanghai/2/2013, A/Anhui/1/2013, A/Hangzhou/1/2013, A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013, A/Chicken/Shanghai/S1053/2013 y A/Environment/Shanghai/S1088/2013, exhiben una mutación en la posición 160 de su H3, habiendo sustituido la Treonina por la Alanina. Esta mutación favorece la pérdida de un lugar de N-glicosilaciónin (en la posición 158), y es común a muchos influenzavirus H7 en circulación. Esta última circusntancia predispone al virus a tener una una mayor afinidad por los receptores de tipo mamífero (humanos) (Wang y cols., 2010).
Otra de las mutaciones que aparecen en las cepas aisladas de humanos, respecto de las cepas aviares, es la sustitución de la serina por la Asparagina en la posición 31 de la M2; como los monómeros de esta proteína forman el canal iónico, su presencia se asocia a resistencia a determinados antivíricos (Hay y cols., 1985; Pinto y cols., 1992); en esta misma línea la cepa A/Shanghai/1/2013 exhibe una mutación en la posición 294 de la NA (ha sustituido la Arginina original por Lisina), lo que le confiere resistencia frente a los inhibidores de la neuraminidasa (McKimm y cols., 1998).
Se ha propuesto (Gabriel y cols., 2008) que la mutación por la que aparece la asparagina a expensas del ácido aspártico, favorecería la adaptación al ratón de los influenzavirus aviares H7, mediante la amplificación de la unión de la PB2 a la a-importina-1; suceso que acontecería en mamíferos pero no en aves, cuando en lo virus aviares está presente la asparagina en la posición 701. Incluso la existencia de esta mutación en la posición 701 de la PB2, puede por si sola favorecer la propagación del virus aviar H7 en mamíferos, aún sin la presencia de lisina en la posición 627 de la PB2 (de Jong y cols., 2006)
La PB1-F2 de los influenzavirus A/H7N9, que es codificada por el segmento II, en una segunda lectura, se asocia con virulencia (Conenello y cols., 2011). La secuenciación del segundo segmento puso de manifiesto que todas las cepas humanas del virus H7N9 mostraban la codificación completa, para 90 aminoácidos, correspondiente a la PB1-F2; pero no tiene la mutación por la que se sustituye la Asparagina en la posición 66 por la Serina, a diferencia del altamente patógeno H1N1 de 1918 y del también altamente patógeno H5N1 (Connelello y cols., 2007). Es interesante resaltar que la cepa H7N9 aislada de paloma (A/Pigeon/Shanghai/S1069/2013) muestra una secuencia codificadora para la PB1-F2 de tan solo 25 aminoácidos (Kageyama y cols., 2013). Por otro lado todas las cepas aisladas de influenzavirus H7N9 carecen de la codificación para el dominio C-terminal de su PDZ en el segemento VIII (que en su primera transcripción da lugar a la proteína NS1); como la proteína NS1 es un antagonista del interferon (Jakson y cols., 2008), logicamente esto debería traducirse en una menor patogenicidad para mamíferos. Hay otros aminoácidos correspondientes a las proteínas NS1 y M que se asocian a incremento de la virulencia, (Fan y cols., 2009; Jjiao y cols., 2008); sin embargo esos aminoácidos están presentes en muchos influenzavirus aviares, desconociéndose hasta la fecha su significación y función (Kageyama y cols., 2013)
ORIGEN DEL VIRUS
Todos los influenzavirus H7N9 muestran una delección entre las posiciones 69 y 73 de la región del tallo de su NA, lo que parece corresponder a su adaptación a aves de corral; lo que significa que estos virus H7N9 han estado circulando en aves de corral antes de infectar a los humanos (Kageyama y cols., 2013). Además esa delección se asocia con incremento de virulencia para mamíferos (Matsuoka y cols., 2009).
Los cuatro influenzavirus aislados de humanos son semejantes, tanto a nivel de nucleótidos como de aminoácidos, por lo que parecen provenir de un antecesor común. El gen para la HA proviene del linaje euroasiático de influenzavirus aviares y tiene una homología de aproximadamente el 95% con la HA del virus aviar de baja patogenicidad H7N3, procedente del sur de Shangai (2011). La NA del nuevo virus muestra una homología del 96% con la del influenzavirus aviar de baja patogenicidad A(H11N9), aislado en la República Checa en 2010 (Kageyama y cols., 2013). Las secuencias de los restantes segmentos génicos del virus, exhiben una identidad por encima del 97% con los virus aviares A/H9N2, que circularon en aves de corral en Shanghai, Zhejiang, Jiangsu, y provincias vecinas a Shangai (Gao y cols., 2013; Chen y cols., 2013). Este virus H9N2 tuvo una difusión panzoótica, afectando a pollos, cerdos y levemente algunos humanos (Li y cols., en 2003; Dong y cols., en 2011)
DISCUSIÓN
Las aves migratorias podrían difundir el virus, por sus rutas de emigración a otros países.
La posible infección de cerdos y caballos, sin poder descartar otras especies, además de la infección en humanos y en un amplio rango de especies aviares, unido a la difícil identificación del virus en los individuos asintomáticos de cualquier especie, dificultan la adopción de medida de lucha
La elevada presencia del influenzavirus H7N9 en humanos, podría inducir la aparición de mutaciones en el virus, que lo adaptasen al hombre, permitiendo así la transmisión persona-persona.
Un problema adicional es la falta de inmunidad en la especie humana a los influenzavirus H7, ya que en esta especie no es habitual que circulen influenzavirus con esta hemaglutinina.
Además el nuevo influenzavirus H7N9 muestra una alta capacidad de replicación, y por tanto de adaptación, a ratones, hurones y primates no humanos. Unido esto a la transmisibilidad que ha demostrado la cepa Anhui/1 en hurones, parece indicar que el nuevo influenzavirus a/H7N9 tiene potencial pandémico
CONCLUSIONES
1- Al menos algunas cepas del influenzavirus aviar H7N9 tienen de carácter zoonósico.
2- No existe evidencia de contagio entre personas
3- Los virus que han infectado humanos provienen de aves, infectadas por varios influenzavirus, en las cuales han sufrido un proceso de reordenamiento genético.
4- Estos nuevos influenzavirus han sufrido mutaciones para su adaptación a la especie humana.
5- Con las cepas aisladas de humanos enfermos se han infectado animales sinantropos, en los que se ha logrado reproducir la enfermedad y en los que se ha comprobado la existencia de contagio horizontal
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