El agente Norwalk fue el primer virus que se identificó como causa de gastroenteritis en los seres humanos, pero el reconocimiento de su importancia como patógeno ha sido limitado debido a la falta de métodos de diagnóstico rutinarios. En la actualidad, el mayor conocimiento de la biología molecular de los norovirus, junto con las aplicaciones de las nuevas técnicas de diagnóstico, alteraron radicalmente el concepto que se tenía de su impacto. Ahora, los norovirus son reconocidos como la principal causa de las epidemias de gastroenteritis y una causa importante de gastroenteritis esporádica en niños y adultos. A pesar de que la gastroenteritis por norovirus es, en general, leve y de corta duración, la nueva evidencia sugiere que la enfermedad puede ser grave y a veces fatal, sobre todo en poblaciones vulnerables¾jóvenes, niños y ancianos¾y es una causa frecuente de hospitalización por gastroenteritis. Todavía no se dispone de métodos diagnósticos de rutina para la mayoría de los estudios clínicos y epidemiológicos, pero se han identificado tanto la transmisión local rápida como la aparición de nuevas cepas de norovirus que se propagan de una manera global, similar al patrón de propagación de la gripe. El control de los brotes de norovirus plantea importantes desafíos.
Características y evolución de Norovirus
Antes de 1993, se diagnosticaron norovirus en muestras fecales por medio de la microscopia electrónica. Que se mencionan en la literatura por su forma (virus de estructura pequeña, redondo) o por su similitud con el agente Norwalk (virus símil Norwalk) y fueron denominados por la ubicación en que se encuentra (por ej., Norwalk, OH; Hawaii, y Snow Mountain, CO). Una vez secuenciado el genoma del virus de Norwalk reveló un ARN de cadena simple positiva de aproximadamente 7,7 kb de tamaño, encerrado en una envoltura proteína con forma de taza, con distintas depresiones que la ha colocado como una nuevo género—norovirus—en la familia Caliciviridae (cuyo nombre deriva de cáliz, lo que significa copa en griego). La diversidad de los norovirus es grande, y las cepas humanas se clasifican en función de sus secuencias en tres genogrupos (GI, GII y GIV), al menos 25 genotipos, y numerosos subgrupos, con el prototipo del virus de Norwalk designado como GI.1 (por ej., genogrupo I, genotipo 1). Otras cepas denominadas por el lugar en que han sido halladas ahora tienen se clasificaciones genéticos. La gran diversidad de cepas se atribuye tanto a la acumulación de mutaciones puntuales asociadas a errores de replicación y recombinación del ARN entre dos virus relacionados. A pesar de esta diversidad, son pocas las cepas, principalmente los de genogrupo II, genotipo 4 (II.4), que en los últimos años, fueron responsables de la mayoría de los casos y brotes. Se han identificado algunos norovirus en animales, pero ninguno de éstos ha sido detectado en los seres humanos.
Cuando los genes de la cápside de norovirus fueron expresados en baculovirus, se produjeron partículas símil virus que parecían indistinguibles de las del virus tipo salvaje. Estas partículas símil virus se han convertido en los reactivos clave para el desarrollo de técnicas de diagnóstico, el estudio de estructuras y adhesión celular y, el desarrollo de vacunas. Los estudios estructurales mostraron que 180 moléculas de proteínas de la cápside se disponen como dímeros, cada uno dividido en una concha y un dominio sobresaliente. Una región muy variable del dominio sobresaliente P2 reconoce a los antígenos del grupo histo-sanguíneo como receptores y factores de susceptibilidad del huésped para las infecciones. En varias cepas de virus se han localizado al menos dos sitios de unión diferentes de antígenos del grupo histo-sanguíneo.
Un análisis de muchos brotes ha identificado al norovirus del genogrupo GII como la cepa más común en todo el mundo. En los últimos 20 años, con la acumulación de mutaciones en el dominio de P2, los patrones de unión de los antígenos del grupo histo-sanguíneo en diferentes norovirus GII han evolucionado. Esta observación apoya la idea de acumulación genética y de evolución de los norovirus impulsadas por la inmunidad de la población, incluyendo las interacciones entre los hidratos de carbono y las proteínas. El resultado es un patrón de evolución de una época, como el de la influenza, con la aparición de variantes de norovirus que sustituyen a las cepas anteriormente dominantes y que causan nuevas epidemias en todo el mundo.
Diagnóstico de laboratorio
Una vez conocida la secuencia de los norovirus, la reacción en cadena de la polimerasa transcriptasa reversa molecular (reacción de TR-PCR) se convirtió en el método de referencia para la detección de los norovirus en muestras de materia fecal, agua y alimentos. Las partículas símil virus se utilizaron como antígenos en inmunoensayos para detectar la respuesta de anticuerpos en la infección. También se han desarrollado anticuerpos contra las partículas símil virus para los inmunoensayos destinados as detectar el antígeno norovirus en las muestras fecales. Para realizar recomendaciones para la gran diversidad de cepas, es necesario un cóctel de prímeros para la TR-PCR, y una colección de anticuerpos de reacción cruzada para los inmunoensayos. En el nivel comercial, tanto en Europa como en Japón hay disponibles inmunoensayos muy específicos para detectar antígenos en las heces, pero menos sensibles, por lo que se han utilizado como método diagnóstico en los brotes, en los que se analizan varias muestras. A medida que la tecnología para el diagnóstico evoluciona, la TR-PCR está siendo sustituida por la TR-PCR en tiempo real, la que puede ser más sensible y rápida y, cuando se la utiliza con una sonda TaqMan, permite confirmar y cuantificar en un solo análisis.
Epidemiología y Transmisión
La disponibilidad de técnicas de diagnóstico más sensibles ha cambiado radicalmente la apreciación de la epidemiología de la enfermedad por norovirus. En Estados Unidos, más del 90% de los brotes producidos de causa desconocida podrían atribuirse ahora a los norovirus. Estos brotes involucran a personas de todas las edades, ocurren en lugares barridos (residencias geriátricas, salas de hospital, centros de día, de barcos crucero, restaurantes, etc.), mientras que un objetivo importante son los grupos de alto riesgo como los jóvenes, niños y ancianos, viajeros, soldados y, algunos pacientes que están inmunodeprimidos o han recibido trasplantes de órganos.
Se cree que los seres humanos son el único huésped de los norovirus humanos. La propagación fecal-oral es modo de transmisión principal, aunque el vómito infeccioso puede desempeñar un papel importante. Varias características de los norovirus facilitan su propagación. En primer lugar, la baja dosis infecciosa (aproximadamente 18 a 1. 000 partículas virales) permite que el virus se propague a través de gotas, fomites, de persona a persona, y por contaminación ambiental, como lo demuestran las tasas de ataques secundarios de 30% o más entre los contactos cercanos y miembros de la familia. En segundo lugar, la enfermedad está precedida por la propagación viral hasta en un 30% de las personas expuestas y puede continuar por mucho tiempo después de la enfermedad, aumentando el riesgo potencial de diseminación secundaria - una preocupación especial entre los contactos y miembros de la familia. En tercer lugar, el virus puede soportar una amplia gama de temperaturas (desde la congelación hasta los 60°C) y persisten en las superficies del ambiente, en actividades recreativas y el agua potable y, en una variedad de artículos alimenticios, incluyendo ostras crudas, frutas y verduras que son regadas con aguas residuales y se comen crudas. En cuarto lugar, porque debido a la gran diversidad de cepas de norovirus y a la falta de protección cruzada completa, como también a la falta de inmunidad a largo plazo, pueden ocurrir infecciones a repetición durante toda la vida. Por último, el genoma del norovirus es de fácil mutación, las que se producen como consecuencia del cambio antigénico y la recombinación, la que a su vez, es el resultado de la evolución de nuevas cepas que son capaces de infectar a huéspedes susceptibles.
En la actualidad, también se adjudica a los norovirus un papel importante en las enfermedades gastrointestinales esporádicas. Las primeras encuestas sexológicas mostraron una prevalencia elevada de anticuerpos contra el norovirus en los niños, pero ya que el virus rara vez se detecta en las heces, su papel en la causa de la infección parecía cuestionable. Con el uso de la TR-PCR, los norovirus son rutinariamente detectados en las muestras de heces de niños y adultos con gastroenteritis. Una revisión reciente documentó la presencia de norovirus que en el 5 al 31% de los pacientes hospitalizados por gastroenteritis, y en 5 a 36% de las personas que visitan una clínica, siendo la causa más común de diarrea en los adultos y la segunda causa más común en los niños
El virus puede ser detectado en el agua y los alimentos que están relacionados epidemiológicamente con los brotes. El papel clave del norovirus se demuestra en el Study of Infectious Intestinal Disease en Inglaterra. Se evaluó la prevalencia de 8 agentes patógenos entéricos por medio de la PCR en muestras obtenidos como parte de un estudio de casos-control en un entorno en el que las infecciones gastrointestinales afectaban anualmente a casi el 20% de la población.
Inicialmente, no se detectaban agentes etiológicos en el 49% de los casos, pero con el uso de la PCR, por lo menos un agente fue hallado en el 75% de los casos, y los norovirus fueron las más comunes, detectados en el 36% de los casos y el 18% de los controles. Aunque los datos de países en desarrollo son escasos, las infecciones por norovirus parecen ser comunes también allí. Por ejemplo, en India y Perú, los norovirus se detectan por medio de la PCR en el 31% y 15% de los pacientes pediátricos hospitalizados con gastroenteritis, respectivamente. En conjunto, estos datos muestran que Los norovirus son una causa frecuente de diarrea causante de hospitalizaciones y consultas ambulatorias en adultos y quizás la segunda causa más común de diarrea (después de rotavirus) que motiva la hospitalización de los niños < 5 años.
Una comparación de las secuencias de los norovirus recogidos de todo el mundo a lo largo de una década ha llevado a la conclusión sorprendente de que cada 2 a 4 años aparece una nueva cepa pandémica. En los últimos años, la más común ha sido la cepa GII, que representa más del 80% de todos los los brotes de norovirus en los Estados Unidos. El surgimiento global de las cepas comunes plantea cuestiones de salud pública acerca de la propagación de las cepas de la pandemia, lo que puede ocurrir a través de común vehículos, como los alimentos que se venden a nivel internacional o a través de persona a persona cuando los viajeros son portadores del virus. Por ejemplo, un brote mundial surgió de las frambuesas contaminados con heces que fueron vendidas en toda Europa y Canadá.
Características clínicas
En estudios con voluntarios y en las investigaciones de los brotes, las infecciones por norovirus causan diarrea en algunos individuos que están expuestos como así vómitos en otros; cerca de un tercio de los voluntarios es asintomático. Después de un período de incubación de 10 a 51 horas, la enfermedad comienza a menudo con vómitos, seguidos por cólicos abdominales, fiebre (37-45% de los casos), diarrea acuosa y otros síntomas constitucionales (cefaleas, escalofríos, mialgias). La enfermedad normalmente dura sólo 2-3 días, pero puede durar hasta 5 días en los brotes nosocomiales y entre los niños <11 años, los virus pueden propagarse en títulos b durante 8 semanas en personas previamente sanas y durante más de año en pacientes inmunodeprimidos y en aquellos que han sido sometidos a trasplante; hacer el diagnóstico correcto puede ser crítico cuando los síntomas gastrointestinales pueden ser un signo precoz del rechazo, o un efecto secundario de algún medicamento. Durante los brotes de gastroenteritis se han notificado muertes de ancianos internados en residencias geriátricas, o en su domicilio; en el Reino Unido, se estima que se producen 80 muertes anuales por infecciones por norovirus entre los >64 años. Los informes recientes indican posibles asociaciones de la infección por norovirus con la enterocolitis necrotizante en los recién nacidos, con convulsiones benignas en los lactantes, y con exacerbaciones de la enfermedad intestinal inflamatoria en pacientes pediátricos. Se requieren más estudios para confirmar estas asociaciones.
Patogénesis
Gran parte de los conocimientos sobre la patogénesis de las infecciones por norovirus y de la susceptibilidad y la la inmunidad hacia ellos proviene de datos de más de 1.000 voluntarios que han participado en los estudios. Las muestras de biopsia de yeyuno proximal de voluntarios enfermos mostraron un ensanchamiento y aplanamiento de las vellosidades intestinales, hiperplasia de las células de las criptas, vacuolización citoplasmáticae infiltración de polimorfonucleares, con células mononucleares en la lámina propia de la mucosa, que se mantiene intacta. No se observan cambios histológicos en el fundus gástrico o el antro, o en la mucosa del colon, como tampoco se ha visto en las biopsias obtenidas durante la fase de convalecencia de la enfermedad. El grado de compromiso del intestino delgado sigue siendo desconocido porque la participación del intestino delgado más distal no pudo ser estudiada, y el sitio de la replicación del virus no ha sido identificado. La actividad enzimática (fosfatasa alcalina, sacarasa y trehalasa) en el borde en cepillo del intestino delgado se redujo, dando como resultado esteatorrea leve y una mala absorción transitoria de los carbohidratos. La actividad yeyunal de la adenilato ciclasa no es elevada. Estos cambios histológicos se han acompañado con la secreción gástrica de ácido clorhídrico, pepsina y factor intrínseco. En contraste, gástrico hay un retraso del vaciamiento gástrico y una alteración de la motilidad gástrica que pueden ser responsables de las náuseas y los vómitos asociados a esta gastroenteritis. La causa de la explosividad y rapidez de la enfermedad a menudo sigue siendo explicada sobre una base molecular.
Susceptibilidad del huésped
En los estudios con voluntarios y en las investigaciones de los brotes, un subgrupo de personas que están
expuestas al virus no se enferma, un hallazgo que sugiere que hay algún mecanismo de protección natural. Aunque esta protección natural puede parecer de origen inmunológico, algunos voluntarios con altos niveles de anticuerpos igual se enferman mientras que otros que carecen de anticuerpos no. Esta aparente paradoja se explica por factores de susceptibilidad del huésped genéticamente determinados, los que están relacionados con la unión de las partículas símil virus que se unen a las secciones del intestino y glóbulos rojos.
Los norovirus reconocen los antígenos del grupo histo- sanguíneo con especificidad para cada cepa. Esos hidratos de carbono complejos —oligosacáridos unidos a proteínas o lípidos—residen en el epitelio de la mucosa del tracto digestivo y se presentan como oligosacáridos libres en la saliva y la leche. Las tres familias principales de antígenos del grupo histo-sanguíneo—ABO, Lewis, y secretoras—se unen a los norovirus. La participación los antígenos del grupo histo-sanguíneo, y en particular el estado secretor controlado por el gen de la fucosiltransferasa 2 (FUT2) determina la susceptibilidad a las infecciones por norovirus.
Las personas no secretores—20% de Los europeos—son resistentes a la infección por el virus de Norwalk (GI.1), una observación que ahora también incluye la resistencia a algunos genogrupos de virus II. Al menos se conocen 8 patrones diferentes de especificidad de antígenos del grupo histo-sanguíneo, pero la base estructural de la especificidad de la unión solo es conocida completamente para el virus de Norwalk. El análisis integral de estas asociaciones de la susceptibilidad determinada genéticamente en los brotes requiere una caracterización completa, tanto de los virus infectantes como de ABO, Lewis, y secretores, en la sangre de personas expuestas y afectadas. Habida cuenta de la diversidad de cepas de norovirus, las personas que son resistentes a una cepa pueden ser susceptibles a otra. El fuerte efecto de los polimorfismos en los genes receptores potenciales sobre la susceptibilidad o la resistencia a agentes infecciosos específicos es similar a al de la conocida asociación de los polimorfismos con los receptores de la quimiocina CCR5, con resistencia a la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y el descubrimiento de que el receptor CCR5 de quimiocinas es un correceptor para la infección por el VIH.
Inmunidad
La naturaleza de la inmunidad a los norovirus es un determinante clave, al considerar las perspectivas de prevención en un futuro mediante el uso de vacunas. La enfermedad por norovirus puede ocurrir en todas las edades, por lo tanto, los adultos siguen estando en situación de riesgo, ya sea porque el sistema inmunitario está debilitado o por la gran diversidad de cepas contra las que no tienen protección cruzada. En un estudio inicial sobre inmunidad a la infección por norovirus, algunos voluntarios enfermaron luego de la provocación pero presentaban una inmunidad parcial cuando se hizo una nueva provocación a las 6 a 14 semanas, la cual perdieron después de 2 a 3 años. Sin embargo, estudios recientes ponen en duda estos primeros resultados, ya que la dosis que se requiere para infectar al 50% de los voluntarios es tan baja como 18 partículas infecciosas, mientras que la dosis utilizada en el estudio inicial fue 105 veces superior. La inmunidad a una dosis más baja de provocación podría ser sustancialmente mayor y temer más reactividad cruzada que la inmunidad frente a una abrumadora dosis de provocación. En la actualidad se están haciendo estudios para investigar esta posibilidad.
Prevención y Control
La prevención de los brotes de norovirus ha sido extremadamente difícil debido a que los brotes que empiezan con una exposición única común a alimentos o agua contaminados que pueden propagarse rápidamente por el contacto de persona a persona. El seguimiento e investigación de los brotes requiere separar los casos primeros de los secundarios en los que el modo de transmisión puede ser diferente al de los primeros casos. Detener la epidemia a menudo requiere de esfuerzos denodados para limpiar el medio ambiente en los buques crucero, las salas de hospital, o los sitios de desastre. El conocimiento de la secuencia específica de la epidemia puede relacionar los casos a una exposición común, como el consumo de ostras crudas o alimentos contaminados, y en ocasiones identificar el virus implicado en la comida. La secuenciación de una variable específica que sobresale de la región de una cepa identificada en un brote ha sido útil para vincular las cepas de un solo brote, monitoreando su evolución a medida que la epidemia se extiende, e identificando las cepas individuales que se asocian con una transmisión prolongada. Los ensayos que se han utilizado en brotes determinados para detectar los norovirus en forma directa en los alimentos y el agua contaminados, ahora se están adaptando para ser usados como método de pesquisa para los alimentos y el agua. En la actualidad, los esfuerzos por controlar la infección son poco eficaces, y tienen como objetivo limitar la exposición a los alimentos que han sido contaminados en su origen a través de la contaminación ambiental (como ha sido el caso de las frambuesas y las ostras) o por la contaminación de los alimentos que se manipulan. Se recomienda que los manipuladores de alimentos que estén enfermos no concurrar a trab ajar y que guarden estrictas condiciones de higiene personal, pero ambas iniciativas han tenido un éxito limitado. Un estudio japonés ha demostrado tasas elevadas de infección asintomática por norovirus en los manipuladores de alimentos, quienes tras la infección continúan esparciendo el virus en forma prolongada, pero la importancia de la diseminación de bajo nivel no ha sido documentada. La prevención de la propagación secundaria del virus por el contacto de persona a persona y la contaminación de las superficies ambientales es la clave para detener la continuación de los brotes, como los que ocurren en los hospitales y a bordo de los buques cruceros. La aplicación de la higiene personal, utilizando precauciones entérica, y la descontaminación de las superficies del medio ambiente pueden ayudar. Un estudio reciente en el que se utilizó como modelo el norovirus de ratón demostró que los desinfectantes de manos con alcohol pueden reducir contaminación. Uno de los últimos estudios realizado en una escuela mostró que el ausentismo debido a la infección por norovirus se redujo en las aulas en las que se utilizó diariamente alcohol como desinfectante de manos y las superficies del aula con toallitas húmedas de amonio cuaternario, en comparación con las aulas control en las que se siguió higienizando las manos como de costumbre.
Vacunas
La elevada prevalencia de infecciones por norovirus entre los niños y los ancianos, y los avances limitados que se han hecho en la prevención de los brotes epidémicos han llevado a algunos investigadores a considerar el papel potencial de las vacunas en el control de la enfermedad. Los destinatarios de ese tipo de vacunas serían los bebés (incluyéndola dentro del calendario de vacunación), los ancianos, los manipuladores de alimentos, el personal militar, los viajeros, los trabajadores de la salud y los asistentes de guarderías. Por otra parte, ya que los norovirus provocan la mayoría de los infecciones en los niños y posiblemente, es la segunda causa más común de diarrea grave en el mundo en desarrollo, las vacunas podrían desempeñar un papel clave en los calendarios de vacunación, con el fin de reducir la mortalidad infantil y el control de las enfermedades diarreicas. Una revisión sistemática reciente de la literatura señala que el 15% de las hospitalizaciones de niños con diarrea en la India y el 31% en el Perú se asociaron con la infección por el norovirus, porcentajes éstos que podrían contribuir en gran medida con la muerte de 1.6 millones de niños por año debido a la diarrea.
Los estudios preclínicos han demostrado que las partículas símil virus administradas como vacunas a ratones por vía parenteral, oral o intranasal son altamente imunogénicas. En el grupo de voluntarios, las partículas recombinantes símil virus expresadas en plantas transgénicas y administradas por vía oral y las símil virus expresados en baculovirus y administradas por vía oral han sido seguras e inmunogénicas. Sin embargo, sigue presentando un gran desafío el desarrollo de vacunas contra las infecciones por norovirus, incluyendo la necesidad de mayor comprensión de los factores de protección inmunológica, la falta de una buena protección a largo plazo, la diversidad antigénica de las cepas, y la existencia de múltiples tipos genéticos y antigénicos de virus. La reciente predominancia de cepas poco comunes indica que, por el momento, los candidatos a la vacuna podrían requerir relativamente pocos antígenos. Sin embargo, dada la evolución continua y rápida del virus, podría ser necesario implementar un proceso anual de selección de cepas, similar al que se hace con el virus de la gripe, para adecuar la vacuna a la cepas del norovirus que están en circulación. Los estudios de las vacunas de prueba con las partículas símil virus apenas están empezando, y los conocimientos que se obtienen de estos estudios bien podrían determinar la viabilidad final de este enfoque.
Tratamiento
El tratamiento de la gastroenteritis causada por el norovirus, como el de otras enfermedades diarreicas, es la rehidratación oral con líquidos y electrolitos, si el paciente está conciente y es capaz de beber, o con líquidos intravenosos, Si el vómito y la deshidratación son graves.
Para disminuir la diarrea en las en situaciones en las que el rendimiento de una persona es fundamental, están indicados los agentes antiespasmódicos y antisecretores. Aunque no se han desarrollado agentes antivirales, se conocen las estructuras cristalográficas por rayos X de la polimerasa y la proteasa virales, el sitio de unión de los antígenos del grupo histo-sanguíneo, lo que ofrece objetivos potenciales para el desarrollo de fármacos. Los interferones y la ribavirina inhiben la replicación del virus de Norwalk en las células portadoras del replicón, mientras que todavía falta evaluar cuál es su valor terapéutico potencial. En los pacientes que reciben tratamiento inmunosupresor, el reconocimiento de la infección por norovirus podría optimizar el manejo de los casos con respecto a la terapia a largo plazo de la enfermedad primaria, se ha propuesto la administración de inmunoglobulina hiperinmune humana por vía oral o parenteral, pero este tratamiento no ha sido estudiado en un ensayo clínico.
♦ Traducción y resumen objetivo: Dra. Marta Papponetti. Especialista Medicina Interna
→ Referencia Bibliográficas en formato pdf haciendo Click aqui