Astrovirus

Esta familia de virus consta de dos géneros, Avastrovirus (AAstV) y Mamastrovirus (MAstV). ^{[ 5 ]}

El Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) estableció Astroviridae como una familia viral en 1995. ^{[ 6 ]} Se han reportado más de 50 astrovirus, aunque el ICTV reconoce oficialmente 22 especies. ^{[ 7 ]} El género Avastrovirus comprende tres especies: astrovirus de pollo (virus de nefritis aviar tipos 1-3), astrovirus de pato (astrovirus de pato C-NGB) y astrovirus de pavo (astrovirus de pavo 1). El género Mamastrovirus incluye los astrovirus bovinos 1 y 2, el astrovirus humano (tipos 1-8), el astrovirus felino 1, el astrovirus porcino 1, el astrovirus de visón 1 y el astrovirus ovino 1. ^{[ 7 ]}

Los astrovirus tienen una apariencia estrellada con cinco o seis puntas. Su nombre deriva de la palabra griega "astron", que significa estrella. Son virus de ARN no envueltos con cápsides cúbicas , de aproximadamente 28–35 nm de diámetro con simetría T=3. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Los astrovirus humanos forman parte del género Mammastrovirus y contienen 8 serotipos. Las espículas de la cápside del astrovirus humano tienen una estructura distintiva. El dominio de la espícula, en particular, tiene un plegamiento de sándwich beta de 3 capas y un núcleo de estructura de barril beta de 6 hebras. El barril beta tiene un núcleo hidrofóbico. El sándwich beta de triple capa se empaqueta fuera del barril beta. La espícula también forma un dímero. Se descubrió que esta estructura única es similar a las proyecciones proteicas encontradas en la cápside del virus de la hepatitis E. El dominio de proyección del astrovirus humano contiene un sitio de unión al receptor para polisacáridos. La secuencia de aminoácidos de la proteína de la cápside del astrovirus no tiene una homología similar con otras proteínas virales conocidas, pero la más cercana sería la del virus de la hepatitis E. ^{[ 10 ]} 

Los astrovirus infectan aves y mamíferos por vía fecal-oral . Tienen un tropismo tisular por los enterocitos . La entrada en la célula huésped se logra mediante la unión a receptores del huésped, lo que media la endocitosis. La replicación sigue el modelo de replicación de virus de ARN de cadena positiva . ^{[ 11 ]} El ARN del astrovirus es infeccioso y funciona como un ARN mensajero para ORF1a y ORF1b. ^{[ 12 ]} Un mecanismo de cambio de marco entre estos dos polipéptidos no estructurales traduce la ARN polimerasa dependiente de ARN . ^{[ 13 ]} En los complejos de replicación cerca de las membranas intracelulares, ORF1a y ORF1b se escinden para generar proteínas no estructurales individuales que participan en la replicación. El ARN subgenómico resultante contiene ORF2 y codifica la proteína precursora de la cápside (VP90). VP90 se escinde proteolíticamente durante el empaquetamiento y produce cápsides inmaduras hechas de VP70. Tras la encapsidación, las cápsides inmaduras se liberan de la célula sin lisis. ^{[ 6 ]} Los viriones extracelulares son escindidos por la tripsina y forman viriones infecciosos maduros. ^{[ 14 ]}

Los astrovirus son  virus no envueltos de 28-30 nm con simetría icosaédrica T-3. Tienen forma esférica y constan de una cápside proteica. Los astrovirus presentan proyecciones distintivas en forma de estrella de cinco o seis puntas en el 10% de los viriones (los demás viriones tienen superficies lisas). ^{[ 3 ]} La cápside del virión se expresa a partir de un ARNm subgenómico y su precursor sufre múltiples cortes para formar la proteína VP70. Las cápsides formadas por la proteína VP70 son escindidas por tripsina para formar partículas altamente infecciosas (VP25/26, VP27/29 y VP34). Las espículas que crean la apariencia estrellada en la superficie del virión están formadas por dos proteínas estructurales (VP25 y VP27), mientras que la cápside está formada por VP34. ^{[ 15 ]}

Los astrovirus tienen un genoma compuesto por una sola cadena de ARN de sentido positivo . La cadena tiene una cola de poli-A en el extremo 3' , pero no tiene caperuza 5' , sino que está unida a una proteína VPg . Sin contar la poliadenilación en el extremo 3' , el genoma tiene entre 6,8 y 7,9 kb de longitud. El genoma está organizado en tres marcos de lectura abiertos (ORF), con una superposición de aproximadamente 70 nucleótidos entre ORF1a y ORF1b. El ORF restante se conoce como ORF2. ^{[ 16 ]} ORF2 codifica las proteínas estructurales, ^{[ 17 ]} que son, al menos, VP26, VP29 y VP32, siendo VP26 la más antigénica e inmunogénica. Esta proteína probablemente participa en las primeras etapas de la infección viral, siendo un factor clave en el ciclo biológico de los astrovirus. ^{[ 18 ]} Se ha estimado que la tasa de mutación del genoma del astrovirus humano es de 3,7 × 10 ⁻³ sustituciones de nucleótidos por sitio por año, con una tasa de cambios sinónimos de 2,8 × 10 ⁻³ sustituciones de nucleótidos por sitio por año. ^{[ 19 ]} La capacidad de recombinación genética parece estar presente en los astrovirus humanos de tipo 3 y tipo 4, ^{[ 20 ] [ 21 ]} y en cepas de astrovirus porcino. ^{[ 22 ]}

La replicación de los astrovirus ocurre en el citoplasma. ^{[ 23 ]} El ARN del astrovirus es infeccioso y funciona como un ARN mensajero para ORF1a y ORF1b, y se cree que la iniciación de la traducción está mediada por VPg similar a Caliciviridae . ^{[ 24 ] [ 25 ]} Un mecanismo de cambio de marco entre estos dos polipéptidos no estructurales traduce la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp). ^{[ 26 ]} En los complejos de replicación cerca de las membranas intracelulares, ORF1a y ORF1b se escinden para generar proteínas no estructurales individuales que participan en la replicación. RdRp transcribe el ARN subgenómico del promotor subgenómico, lo que permite una mayor producción de proteínas estructurales. El ARN subgenómico contiene ORF2 que codifica la proteína precursora de la cápside (VP90). VP90 se escinde proteolíticamente durante el empaquetamiento y produce cápsides inmaduras hechas de VP70. Tras la encapsidación, las cápsides inmaduras se liberan de la célula sin lisis. ^{[ 6 ]} Los viriones extracelulares son escindidos por la tripsina y forman viriones infecciosos maduros. ^{[ 27 ]}

La cápside de Astroviridae está relacionada con las de Tymoviridae . La región no estructural está relacionada con Potyviridae . Parece que este grupo de virus pudo haber surgido en algún momento del pasado como resultado de un evento de recombinación entre dos virus distintos, y que esto ocurrió en la unión de las regiones codificantes estructurales y no estructurales. ^{[ 28 ]}

Los avastrovirus 1-3 se asocian con infecciones entéricas en pavos, patos, pollos y gallinas de Guinea. En pavitos de 1 a 3 semanas de edad, algunos síntomas de enteritis incluyen diarrea, letargo, consumo de hígado y nerviosismo. Estos síntomas suelen ser leves, pero en casos de síndrome de enteritis y mortalidad de pavitos (PEMS), que presenta deshidratación, disfunción inmunitaria y anorexia como síntomas, la mortalidad es alta. ^{[ 29 ]} El examen post mortem de los intestinos de las aves infectadas muestra intestinos llenos de líquido. También se observa hiperplasia de enterocitos en estudios histopatológicos. Sin embargo, a diferencia de otros virus entéricos, no hay inervación vellosa. ^{[ 3 ]}

Las especies de avastrovirus suelen infectar sitios extraintestinales como el riñón o el hígado, lo que provoca hepatitis y nefritis. ^{[ 3 ]} Las aves infectadas por el virus de la nefritis aviar suelen morir a las 3 semanas de la infección. Las partículas virales se pueden detectar en las heces a los 2 días y la máxima excreción viral se produce entre 4 y 5 días después de la infección. ^{[ 30 ]} El virus se puede encontrar en el riñón, el yeyuno, el bazo, el hígado y la bolsa de Fabricio de las aves infectadas. Los síntomas de esta enfermedad incluyen diarrea y pérdida de peso. Las necropsias muestran riñones inflamados y descoloridos, y hay evidencia de muerte de las células epiteliales y nefritis intersticial linfocítica. ^{[ 3 ]} Otro avastrovirus extraintestinal es el virus de la hepatitis aviar, que infecta a los patos. La hepatitis en patos causada por este astrovirus del pato (DAstV) suele ser mortal. ^{[ 31 ]}

En las aves, los avastrovirus se detectan mediante ELISA de captura de antígeno. En ausencia de vacunas, la higiene es la forma más común de prevenir las infecciones por avastrovirus . ^{[ 3 ]}

Los mamastrovirus suelen causar gastroenteritis en mamíferos infectados. En animales, la gastroenteritis generalmente no se diagnostica porque la mayoría de las infecciones por astrovirus son asintomáticas. Sin embargo, en visones y humanos, los astrovirus pueden causar diarrea y ser mortales. El período de incubación del mamastrovirus es de 1 a 4 días. Cuando aparecen los síntomas, al período de incubación le sigue diarrea durante varios días. En visones, los síntomas incluyen un aumento de la secreción de las glándulas apocrinas . ^{[ 3 ]} Los astrovirus humanos se asocian con gastroenteritis en niños y adultos inmunocomprometidos. ^{[ 32 ]} Del 2 al 8 % de la gastroenteritis aguda no bacteriana en niños se asocia con astrovirus humanos. Estas partículas virales se detectan generalmente en las células epiteliales del duodeno. ^{[ 3 ]} En ovejas, se encontraron astrovirus ovinos en las vellosidades del intestino delgado. ^{[ 33 ]}

Los mamastrovirus también causan enfermedades del sistema nervioso. ^{[ 34 ]} Estas enfermedades ocurren con mayor frecuencia en el ganado vacuno, los visones y los humanos. En el ganado vacuno, esto ocurre esporádicamente e infecta a animales individuales. Los síntomas de esta infección incluyen convulsiones, decúbito lateral y alteración de la coordinación. Los exámenes histológicos mostraron necrosis neuronal y gliosis de la corteza cerebral, el cerebelo, la médula espinal y el tronco encefálico. ^{[ 35 ]}

La microscopía electrónica , el inmunoensayo enzimático ( ELISA ), la inmunofluorescencia y la reacción en cadena de la polimerasa se han utilizado para detectar partículas virales, antígenos o ácido nucleico viral en las heces de personas infectadas. ^{[ 41 ]} Se ha descrito un método que utiliza RT-PCR en tiempo real, capaz de detectar todos los genotipos de astrovirus humanos. ^{[ 42 ]} Algunas técnicas de RT-qPCR permiten detectar simultáneamente astrovirus humanos y otros virus entéricos asociados a la gastroenteritis . ^{[ 43 ]} También se utilizan microarrays para diferenciar entre los ocho serotipos diferentes de astrovirus humanos. ^{[ 2 ]}

En un estudio realizado por Bjorkholm et al., a un paciente de 78 años diagnosticado con macroglobulinemia de Waldenström se le administró 0,4 g/kg de inmunoglobulina contra el astrovirus durante cuatro días, y los síntomas desaparecieron, lo que condujo a una recuperación completa del astrovirus; sin embargo, aún no se han completado más pruebas. ^{[ 53 ]}

En un estudio realizado por Tellez et al., se utilizaron extractos de la planta Achyrocline bogotensis para desarrollar una terapia antiviral contra el rotavirus y el astrovirus. Achyrocline bogotensis se utiliza comúnmente para infecciones cutáneas y urinarias. La metodología de prueba del fármaco incluyó la aplicación del extracto a las células para el pretratamiento (bloqueo), la actividad viral directa (evidencia de la eliminación del virus) y el tratamiento (una disminución de la carga viral después de que se establece la infección). El extracto demostró actividad viral directa al eliminar directamente los astrovirus y tratamiento al provocar una disminución de la carga viral después de que se establece la infección. No se observó un efecto de pretratamiento durante el experimento. ^{[ 54 ]}