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Aichivirus A

Aichivirus A, anteriormente virus Aichi ( AiV ) [ 1 ], pertenece al género Kobuvirus de la familia Picornaviridae . [ 2 ] Seis especies forman parte del género Kobuvirus , Aichi...

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Aichivirus A, anteriormente virus Aichi ( AiV ) [ 1 ], pertenece al género Kobuvirus de la familia Picornaviridae . [ 2 ] Seis especies forman parte del género Kobuvirus , Aichivirus AF. [ 3 ] Dentro del Aichivirus A, hay seis tipos diferentes, incluido el virus Aichi humano, el kobuvirus canino, el kobuvirus murino, el kobuvirus de las aguas residuales de Katmandú, el kobuvirus de rodillos y el kobuvirus felino. [ 3 ] Se encuentran tres genotipos diferentes en el virus Aichi humano, representados como genotipo A, B y C. [ 3 ]

AiV es un virus de ARN monocatenario de sentido positivo sin envoltura con morfología icosaédrica. [ 3 ] El virus Aichi A se identificó originalmente después de un brote de gastroenteritis aguda en 1989 en la prefectura de Aichi que se relacionó con el consumo de ostras crudas según el análisis genético. [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ] El virus Aichi humano puede causar gastroenteritis con síntomas como vómitos, diarrea, dolor abdominal , náuseas y fiebre. [ 3 ] [ 6 ]

El aichivirus A se puede encontrar en una variedad de áreas ambientales, incluyendo aguas residuales, aguas subterráneas, agua de río y mariscos. [ 2 ] El aichivirus A está presente en muchas regiones del mundo, y a veces en mayor abundancia que otros virus entéricos bien conocidos . [ 2 ] Se han observado aichivirus en Asia, Europa, Sudamérica y África. [ 2 ] Posteriormente, se ha aislado en poblaciones de niños finlandeses , [ 7 ] niños pakistaníes y viajeros japoneses . [ 8 ] La naturaleza generalizada del aichivirus A puede verse en el alto porcentaje de anticuerpos AiV en poblaciones humanas adultas encontradas en varios países. [ 3 ]

La transmisión ocurre por vía fecal-oral . [ 2 ] Después de que el virus se replica en el tracto gastrointestinal , el patógeno puede encontrarse en muestras fecales de individuos infectados. [ 2 ] El agua y los mariscos contaminados con aguas residuales humanas pueden propagar el aichivirus A. [ 2 ]

Descubrimiento

Ubicación de la prefectura de Aichi en Japón. Lugar donde se produjo el primer brote del virus Aichi.

El Aichivirus A se caracterizó por primera vez tras un brote de gastroenteritis en la prefectura de Aichi, Japón, región de donde proviene el nombre del virus. [ 5 ] Se tomaron muestras fecales de individuos infectados y se transportaron a un laboratorio donde se describió el nuevo virus. [ 5 ] Estas partículas virales tenían  un diámetro de 30 nm, forma esférica y eran citopáticas para las células BSC-1 (células renales del mono verde africano ). [ 3 ] [ 5 ] La infección se atribuyó a ostras crudas contaminadas encontradas en vinagre. [ 5 ]

El aichivirus A se ha observado y descrito en muchos países asiáticos; sin embargo, su primera aparición fuera de esta región se produjo en Europa y Sudamérica en 2006. [ 9 ] Mediante análisis genéticos de cepas aisladas de Brasil y Alemania, se encontró que las secuencias de nucleótidos eran similares a las secuencias de nucleótidos conocidas del aichivirus. [ 9 ] Cabe destacar que la cepa alemana parecía ser del genotipo A y la cepa brasileña del genotipo B. [ 9 ] El cribado de anticuerpos contra el aichivirus en Alemania mostró una seroprevalencia del 76 %, comparable a la de Japón. [ 9 ] Por lo tanto, la infección por aichivirus en Europa es tan común como en Asia. [ 9 ]

infección humana

Mecanismo viral de ARN monocatenario de sentido positivo

Propagación

El Aichivirus A ingresa a las células huésped a través de endocitosis mediada por receptores , un mecanismo de captación celular. [ 3 ] Después de la unión y entrada viral, la partícula viral se descapsula liberando el genoma en el citoplasma . [ 3 ] De manera similar a otros virus dentro de la familia Picornaviridae , la replicación y traducción viral ocurre en el citoplasma. [ 10 ] El ARN monocatenario de sentido positivo es traducido directamente a proteína por los ribosomas de la célula huésped, mientras que parte del ARN monocatenario se utiliza como plantilla para replicar el genoma viral. Las proteínas de la cápside , la proteína L, las proteínas no estructurales y los intermediarios estables se producen después de que se procesa la poliproteína. La producción de proteínas está directamente relacionada con la síntesis del complejo de replicación de ARN de cadena positiva. [ 10 ] [ 3 ] El genoma de ARN de cadena positiva se empaqueta en la partícula viral ensamblada, junto con VpG (proteína genómica viral). [ 3 ] Una partícula viral completa tiene 60 copias de proteínas de la cápside formadas por 12 pentámeros. [ 3 ] El pentámero está formado por la subunidad 5S compuesta por agregados de proteínas VP0, VP1 y VP3. [ 3 ] Después de que la partícula viral se ensambla, se libera de las células huésped por lisis celular, lo que convierte al Aichivirus A en un virus lítico . [ 3 ] [ 11 ]

Características

La mayoría de las infecciones por aichivirus A en humanos son leves, asintomáticas y duran entre 48 y 72 horas. [ 3 ] Sin embargo, pueden desarrollar los síntomas comunes de gastroenteritis: fiebre, náuseas, vómitos y dolor abdominal. [ 12 ] [ 3 ] La replicación viral en el tracto gastrointestinal daña la capa de enterocitos en las vellosidades intestinales , interfiriendo con la reabsorción de agua . [ 12 ] Esto puede provocar la aparición de los síntomas de la infección.

El aichivirus A puede convertirse en un patógeno oportunista en personas con VIH y se observa en niveles elevados en las heces de estas personas . [ 13 ] [ 14 ] También se sospecha que el aichivirus A es un patógeno oportunista en personas con agammaglobulinemia ligada al cromosoma X. [ 14 ] El aichivirus es un patógeno emergente en personas con deficiencias de células B, sin embargo, no hay explicación de por qué. [ 14 ] En pacientes con inmunodeficiencias primarias, la infección crónica por aichivirus puede causar inmunodisregulación . [ 15 ] Se consideró que el aichivirus humano afectaba a múltiples órganos, lo que conducía a la presentación de síntomas clínicos. [ 15 ] El genoma del aichivirus se detectó en pacientes sintomáticos y en órganos infectados, mientras que no se observó en individuos asintomáticos. [ 15 ] Cabe destacar que, en Japón , existe una correlación entre la infección por aichivirus A y la enfermedad del tracto respiratorio inferior . [ 16 ]

genoma

Organización del genoma de los picornavirus (Aichivirus A es un miembro de la familia de los picornavirus).

El genoma de ARN del AiV A está compuesto por 8280 nucleótidos. A lo largo del extremo 5' del ARN, hay una región no traducida que consta de 744 nucleótidos, una proteína VpG y un sitio de entrada ribosómica interna (IRES). Después de la región no traducida 5', el marco de lectura abierto es de aproximadamente 7,3 kB que consta de 2432 aminoácidos. La proteína L, péptido líder, es la primera proteína traducida dentro del polipéptido, seguida de las proteínas estructurales y luego las proteínas no estructurales. La escisión en las diferentes proteínas ocurre por proteasas virales. [ 17 ] Las proteínas de la cápside están formadas por tres segmentos en el ARN: VP0, VP3 y VP1. [ 3 ] [ 17 ] Estas proteínas de la cápside en conjunto se conocen como la región P1 en el genoma. [ 3 ] Las proteínas de la cápside codificadas forman un protómero que se organiza en 12 pentámeros durante el autoensamblaje. [ 17 ] [ 18 ] La cristalografía de rayos X de la estructura del virión del virus aichi humano determinó que la estructura del pomo VP3 y el bucle de superficie VP0 son más pequeños en comparación con otros virus en picornavirus. [ 17 ] P2 y P3 son las regiones del genoma de ARN que son las proteínas no estructurales involucradas en el control de la replicación. [ 17 ] [ 19 ] Por ejemplo, la proteína 3D dentro de la región P3 codifica para la ARN polimerasa dependiente de ARN viral utilizada en la replicación. [ 20 ] La proteína 3B también en la región P3 codifica para la proteína VpG, que es importante para promover la replicación. Después de la región P2 y P3, hay una región 3' no traducida de aproximadamente 237 nucleótidos y una cola de poli-A. [ 3 ]

Diferencias genotípicas

Las diferencias en la unión de la proteína no estructural 3CD en el genoma viral dan como resultado diferencias genotípicas distintas. [ 21 ] [ 3 ] Al comparar la unión entre el extremo C de la región 3C y el extremo N de la región 3D, se observan tres tipos genotípicos distintos. [ 3 ] En los estudios, pareció haber una distribución geográfica de los genotipos . En algunos países el genotipo B es prevalente, mientras que en otros domina el genotipo A. En Finlandia y España el genotipo A fue más prevalente. [ 7 ] [ 22 ] Sin embargo, en China, Bangladesh y Pakistán el genotipo B se observa más ampliamente en brotes de gastroenteritis. [ 23 ] [ 24 ] Sin embargo, el genotipo C no se observa ampliamente como causante de infección humana y solo se ha descrito en un estudio de una muestra fecal de un caso de gastroenteritis infantil después de un viaje a Mali. [ 3 ] [ 21 ] La región VP1 se utiliza para clasificar los picornavirus y también puede utilizarse para diferenciar entre genotipos de aichivirus A. [ 3 ] Algunos estudios han observado mayor variación en la región VP1 y sugieren que esta región podría ser mejor para diferenciar entre genotipos. [ 9 ]

Ocurrencia ambiental

El aichivirus A puede encontrarse en diversas fuentes ambientales, lo que puede provocar infecciones a través del consumo de alimentos y agua. El aichivirus A causa la infección por vía fecal-oral , al ingerir alimentos y agua contaminados. [ 3 ] Algunos estudios sugieren utilizar el aichivirus A como método para detectar la contaminación viral en muestras ambientales. [ 2 ]

El virus A puede transmitirse a través de mariscos contaminados, como las ostras.

Mariscos

Los virus entéricos pueden propagarse a través de moluscos bivalvos que filtran el agua circundante en busca de alimento y retienen virus entéricos. [ 3 ] Muchos protocolos de seguridad solo tienen en cuenta las bacterias y no los virus, lo que convierte a los mariscos en un vector de transmisión viral. [ 25 ] El aichivirus A se detectó por primera vez en un brote debido a ostras contaminadas, y los mariscos contaminados se han asociado con brotes de aichivirus A en todo el mundo. [ 3 ] En un estudio de un año de duración en Japón sobre la detección de virus en almejas, el 33% de las muestras de supermercado contenían aichivirus A. [ 26 ]

Aguas residuales

Se ha informado de altas tasas de aichivirus A en aguas residuales , pero se observó por primera vez en 2010. [ 27 ] El tratamiento de aguas residuales no puede eliminar todas las partículas virales antes de su descarga al medio ambiente. [ 3 ] Debido a la estabilidad del aichivirus en aguas residuales antes y después del tratamiento, es probable que el aichivirus A sea un indicador de contaminación fecal humana. [ 3 ] El aichivirus A se ha detectado en aguas residuales en América, Europa, África y Asia. [ 3 ] En un estudio, las muestras de aguas residuales tratadas contenían una prevalencia del 91,7 % de aichivirus A. [ 28 ]

Aguas de río y subterráneas

El agua de río y el agua subterránea pueden ser un reservorio para el aichivirus A, debido a que los virus no se eliminan durante el ciclo de filtración natural. [ 3 ] El aichivirus A se estudió por primera vez en agua de río en Venezuela en 2010, detectándose en el 45% de las muestras. [ 27 ] Desde entonces, el aichivirus A se ha detectado en fuentes de agua en todo el mundo, incluyendo agua del grifo y agua subterránea en América. [ 3 ]

Investigación

Bajo un microscopio electrónico , el Aichivirus A aparece como un virus pequeño y redondo, lo que dificulta distinguirlo de otros virus con una morfología similar. [ 16 ] Bajo el microscopio electrónico, se observa un valle en forma de cañón en la superficie de la cápside, probablemente donde ocurre la unión del receptor para la entrada. [ 3 ] La partícula viral es estable en condiciones ácidas hasta un pH de 2 y permanece estable bajo métodos experimentales conocidos para desestabilizar la partícula viral. [ 29 ] Estos métodos incluyen calor, presión hidrostática y condiciones de detergente. [ 29 ] [ 3 ] En líneas celulares humanas como HeLa, no se observa un efecto citopático , sin embargo, sí se observa un efecto citopático en líneas celulares BSC-1 y células Vero . [ 3 ]

Se ha desarrollado un ensayo inmunoenzimático (ELISA) para detectar antígenos del aichivirus A. [ 16 ] La reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa (RT-ARN) también se utiliza ampliamente en la investigación del aichivirus para la identificación y diferenciación de genotipos. [ 30 ] Se ha creado un ensayo de amplificación isotérmica mediada por bucles (LAMP) para el aichivirus A para su uso en muestras de agua. [ 31 ] El ensayo LAMP permite una detección rápida y específica del aichivirus A. [ 31 ] La PCR cuantitativa con transcripción inversa ( RT-qPCR ) también se utiliza ampliamente para la detección y para determinar el número de virus. [ 3 ]

Referencias

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