Rotavirus

Los rotavirus (RVs) son miembros de la familia Reoviridae, causando una enfermedad diarreica grave en muchas especies de mamíferos, aves y el ser humano [1]. Es el principal agente causal de la gastroenteritis aguda (GA) con deshidratación en niños a nivel mundial, la organización mundial de la salud (OMS) sostiene que es el responsable de aproximadamente el 40% de las hospitalizaciones y de medio millón de muertes en niños menores de 5 años [2]. Se han identificado hasta el 2014 8 subtipos denominados desde la A hasta la H, sin embargo solo los grupos A, B, y C infectan a los seres humanos, siendo el grupo A el más común [3]. Su nombre se debe a que su forma semeja a la de una rueda de carreta [4].

1.      Estructura y morfología

Es un virus icosaédrico sin envoltura de 70 nm de diámetro. Presenta una cápside proteica  de tres capas estructurales: una cápside interna y una externa además de una estructura proteica central (core) que rodea a su genoma de 11 fragmentos de RNA de doble cadena. El genoma codifica para 6 proteínas estructurales (VP1-VP4, VP6 y VP7) y 6 proteínas no estructurales (NSP1- NSP6). 

Las variaciones antigénicas de la capa media (VP6) han dado lugar a la clasificación de los rotavirus en 8 grupos [4] y las proteínas VP4 y VP7 definen la clasificación vinaria de los rotavirus del grupo A en 10 serotipos G y 7 genotipos P. El tamaño de su genoma varia de aproximadamente 660 pb del gen más pequeño, hasta 3300 pb para del gen más grande [5].

2.      Replicación viral y expresión

El ciclo de la replicación viral comienza con la unión del virión a la superficie de la célula mediada por receptores y su internalización por endocitosis. No se ha descrito claramente un receptor para el Rotavirus, sin embargo estudios proponen un mecanismo rotaviral de unión y entrada a célula de múltiples pasos donde las proteinas retrovirales VP4 y VP7 interaccionan con diferentes moléculas de la superficie celular donde la participación de la proteína disulfuro isomerasa (PDI) se propone como mecanismo [6] así como N-glicoproteínas [7].

Una vez que el rotavirus penetra al interior de la célula pierden su capa de proteína exterior, con lo cual se activa la transcripción que depende de la RNA polimerasa viral (VP1). Se da lugar a 11 transcriptos de ARN que codifican 12 proteínas virales así los ARNs recién sintetizados cumplen dos funciones mensajeros que dirigen la traducción y como moldes para la síntesis de los ARNs complementarios. La selección, el empaquetamiento, y la replicación de los segmentos del genoma, así como la morfogénesis de las partículas de doble capa (DLPs), se llevan a cabo en estructuras electrodensas denominadas viroplasmas, que están compuestos de grandes cantidades de ARN y proteínas virales [8].

Una vez formadas, las DLPs abandonan el viroplasma, se dirigen al lumen retículo endoplásmico ruguso donde se completa la maduración de la partícula viral. Los viriones maduros son liberados de la célula por lisis. Todo el ciclo replicativo de los rotavirus se lleva a cabo en el citoplasma celular, sin necesitar el núcleo de la célula (Figura 1) [6].

Figura 1: Ciclo de replicación de Rotavirus. (López, 2016)

3.      Infección viral

Los rotavirus tienen distribución mundial, la prevalencia más alta se presenta en los meses fríos, aunque en las regiones con poca variación de temperatura no hay una distribución estacional clara. La infección por rotavirus ocasiona diarrea severa en la población infantil siendo un problema de salud pública, particularmente en ciudades en desarrollo ya que la principal vía de transmisión del virus es la fecal-oral [4].

Las enfermedades intestinales ocupan los primeros lugares entre las veinte principales causas de mortalidad en menores. El mayor porcentaje de las defunciones ocasionadas por esta enfermedad se debe a deshidratación. En el Ecuador un estudio ejecutado en los principales hospitales pediátricos reveló que en niños menores de 5 años, 41 de cada 100 casos padecen diarreas por el virus [2].

4.      Cuadro clínico.

El periodo de incubación oscila entre 1 - 3 días. El espectro clínico de la infección por rotavirus presenta límites amplios: puede cursar de manera asintomática, dar lugar a una diarrea acuosa con duración limitada hasta una diarrea severa con vómito, fiebre y deshidratación [6].

La severidad de las manifestaciones clínicas depende del serotipo o subtipo, la edad y condiciones previas de salud. El vómito es un signo importante y muy frecuente. Puede presentarse antes que la diarrea; ésta es de tipo acuoso y se asocia a deshidratación, que puede ser muy severa. Otros signos y síntomas: fiebre de corta duración, mialgias, cefalea y en ocasiones, datos respiratorios [6].

5.      Diagnóstico.

Existen diversos métodos que se pueden emplear para realizar el diagnóstico de rotavirus y, como en otros procedimientos de laboratorio, la técnica de elección dependerá del equipo y reactivos de que se disponga en el mismo. 

A pesar de que el diagnóstico es principalmente clínico, las características del cuadro causado por rotavirus son inespecíficas, por lo tanto la confirmación de la infección es mediante el diagnóstico etiológico en el laboratorio a partir de muestras fecales. Uno de los métodos disponibles en el mercado para el diagnóstico de rotavirus es la detección de antígeno viral específico común a todos los rotavirus del grupo A por inmunoensayo (ELISA) [8]. 
Comercialmente hay disponibles diversos estuches (kits) comerciales. Entre ellos se encuentran los estuches de detección rápida del antígeno del rotavirus en las heces [8].

Las cepas se caracterizan mediante pruebas inmunológicas enzimáticas o reto transcripción acoplada a la reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR), hibridación de ácidos nucleicos y cultivo celular, utilizadas en el campo de la investigación [8].

Tratamiento y prevención

Se basa en rehidratación oral y otras medidas de sostén, no siendo necesario el uso de antibióticos una vez confirmado el origen viral de la diarrea.

En el 2006, dos vacunas contra el rotavirus mostraron ser seguras y efectivas en los niños: Rotarix desarrollada por los laboratorios GlaxoSmithKline y es creada a base de virus vivos atenuados y RotaTeq desarrollada por los laboratorios Merck y es creada con virus recombinantes humanos y bovinos. Ambas se administran vía oral y contienen virus vivos atenuados [6].

En 2006, la FDA aprobó RotaTeq para su uso en los Estados Unidos y anunció un precio de 187.50 para el régimen estándar de tres dosis. Por tanto, es una de las inmunizaciones infantiles más costosas, a pesar de los descuentos viene a ser una opción inalcanzable para los infantes del tercer mundo. Sin embargo la OMS recomienda fuertemente la inclusión de la vacuna contra rotavirus a los programas de inmunización en todas las regiones del mundo [2].

Trabajos Citados

1.      Ramig R, Ciarlet M, Mertens P, Dermody T. Rotavirus. Virus Taxonomy: Eight Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Amsterdam, Holland: Elsevier, Academic Press; 2005. p. 484-96.

2.      Organización Mundial de la Salus (OMS). Introducción de vacuna contra el rotavirus; 2008. Obtenido de: http://www.paho.org/ecu/index.php?option=com_content&view=article&id=81:introduccion-vacuna-contra-rotavirus&Itemid=292.

3.      Jelle, M; Reimar, J; Ulrich, D. Create 3 new rotavirus species (Rotavirus F, Rotavirus G and Rotavirus H) in the existing genus Rotavirus. International Committee on Taxonomy of Viruses; 2014. Obtenido de: http://www.ictvonline.org/proposals/2014.002aV.A.v2.Rotavirus_3sp.pdf

4.      García, H; Uribaren, T. Rotavirus, norovirus, adenovirus y otros virus en tracto digestivo. Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM; 2011.

5.      Both, G. W., A. R. Bellamy, and D. B. Mitchell 1994. Rotavirus protein structure and function Curr Top Microbiol Immunol. 185:67-105.

6.      Acosta O, Calderón MN, Moreno LP, Guerrero CA. Un modelo del mecanismo de entrada de los rotavirus a la célula hospedera. Rev.Fac.Med. 2009; 57: 124-148.

7.      Guerrero CA, Zárate S, Corkidi G, López S, Arias CF. Biochemical Characterization of Rotavirus Receptors in MA104 Cells. Journal of Virology. 2000;74(20):9362-9371.

8.      López, S; Sánchez-Tacuba, L; Moreno, J; Arias, C. Rotavirus: Strategies Against the Innate Antiviral System. Annual Review of Virology, Vol. 3: (Volume publication date November 2016). Doi:10.1146/annurev-virology-110615-042152.