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martes, 12 de mayo de 2009

¿Cómo será de grave la nueva gripe A (H1N1)?


Pacientes afectados durante la pandemia de gripe asiática en 1957 (Fuente: Nature)


Este es el título de uno de los últimos comentarios aparecidos en la revista Nature sobre el tema de la gripe A (H1N1) o nueva gripe porcina. Puede parecer paradójico pero a pesar de que la OMS se está pensando reconocer el nivel 6 de pandemia, el número de casos todavía es bastante bajo para establecer una estadística clara sobre la posible gravedad de la pandemia. A día de hoy, la OMS reconoce 5.557 casos y 61 muertes en todo el planeta. Es decir, la mortalidad es cercana al 1% (la mortalidad de la gripe pandémica de 1918 fue superior al 2'5 %). Pero hay otros números igualmente importantes para conocer la evolución de la enfermedad.

Uno es la tasa de reproducción de la infección conocida por la abreviatura Ro (R subcero). Se define por el número de nuevas infecciones producidas a partir de un individuo ya infectado. Cuanto más alto, peor para la especie humana. En el caso de la gripe estacional, Ro tiene unos valores que oscilan entre 1,5 a 3, la pandemia de 1918 era de 4, y el del sarampión es de 15. Los últimos análisis realizados parecen indicar que el virus de la gripe A (H1N1) se está extendiendo de manera similar a pandemias anteriores. Según publica la revista Science, se estima que a finales de abril había unos 23.000 infectados en México (con un intervalo entre 6.000 a 32.000) mientras que la mortalidad se estima en 0,4% (con un rango de 0,3 a 1,5%). El Ro tendría unos valores estimados de entre 1,4 y 1,6. Si se confirman los resultados el escenario sería parecido al de la pandemia de gripe asiática de 1957.

Otra forma de abordar el problema es seguir al virus y comprobar su evolución. Se mira con temor la llegada del otoño, pues en esa época fría es cuando los virus de la gripe son más peligrosos. Adicionalmente, aumentará la probabilidad de aparición de nuevas combinaciones genómicas pues podrá darse el caso de que una misma persona este co-infectada por el virus H1N1 y otro virus de gripe estacional. También se está prestando atención a las posibles recombinaciones entre el H1N1 y el virus H5N1.

El genoma del virus de la gripe está compuesto de ocho cadenas o segmentos de RNA monocatenario de polaridad negativa. Con un total aproximado de 13.600 bases es capaz de codificar para diez proteínas, aunque se ha descubierto recientemente que algunas cepas producen la proteína PB1-F2 que induce apoptosis en la célula hospedadora.

Los 8 segmentos de RNA con las proteínas que codifican cada uno son:
  • HA que codifica para la Hemaglutinina

  • NA codifica la Neuraminidasa

  • NP codifica la nucleoproteína que envuelve a los fragmentos de RNA.

  • M, codifica para dos proteínas matriciales: la M1 y la M2

  • NS, codifica dos proteínas no-estructurales: NS1 y NEP encargadas del transporte intracelular de los componentes virales

  • PB1, codifica la primera subunidad de la RNA pol y la proteína PB1-F2.

  • PB2, codifica la segunda subunidad de la RNA pol

  • PA, codifica otra subunidad de la RNA polimerasa que replicará el genoma viral

Las pruebas de identificación basadas en anticuerpos generalmente reconocen a la hemaglutinina, la neuraminidasa y a las proteínas matriciales. Para una identificación más fina se utilizan técnicas de biología molecular en las que se acaba secuenciando los genes virales.

El hecho de que el genoma del virus este fragmentado permite un gran intercambio de genes en el caso de que dos cepas distintas infecten la misma célula simultáneamente. De esa forma se pueden generar nuevas cepas. Y esto puede suceder más de una vez con lo que uno puede acabar encontrándose a algo parecido al actual virus de la gripe A (H1N1) en el que, con los diferentes aislados secuenciados, se han identificado aportaciones de hasta cuatro virus gripales distintos:




En azul: Proteínas codificadas por los segmentos HA, NP y NS del virus de la gripe porcina (H1) norteamericana.
En verde: Proteína codificada por el segmento NA del virus de la gripe porcina (N1) europea
En morado: Proteínas codificadas por el segmento M de un virus de gripe porcina eurasiática.
En rojo: Proteínas codificadas por los segmentos PA y PB2 del virus de la gripe aviar norteamericana
En negro: Proteína codificada por el segmento PB1 de un virus de gripe humana H3N2 aislado en 1993




Microfotografía del virus de la gripe A (H1N1). A la derecha se muestra la filogenia del genoma del virus. Las abreviaturas indican las proteínas.


Al parecer la nueva cepa es el resultado de una recombinación de dos cepas de virus de la gripe porcina, uno norteamericano y otro europeo que han estado circulando independientemente durante más de 10 años antes de mezclarse y dar el salto a los humanos. Pero a su vez la cepa norteamericana era el producto de una recombinación anterior sucedida hace 10 años y que portaba una cadena PB2 de origen aviar y una cadena PB1 de origen humano detectada por primera vez en 1993.


Evolución de un virus. La nueva cepa de viurs de la gripe A (H1N1), inicialmente bautizada como cepa A/California/04/2009, es el resultado de la combinación a lo largo del tiempo de los segmentos de RNA de otras cepas víricas. Las barras de colores señalan el origen de los distintos segmentos de RNA (fuente bibliográfica: Nature)

Se piensa que el evento que ha producido esta nueva cepa de virus sucedió en algún momento entre septiembre de 2008 y el comienzo de 2009. El hecho de que el virus no haya sido detectado hasta ahora puede ser debido a su relativamente baja virulencia. Se ha encontrado que seis de los segmentos de RNA provienen de una cepa norteamericana de gripe porcina. Los otros dos segmentos provienen de cepas euroasiáticas de gripe porcina. Ambas cepas parentales contienen genes de virus de la gripe que previamente se habían descrito en virus que infectaban a humanos y aves. Según Nancy Cox, directora de la división de la gripe del CDC de Atlanta, por ahora todos los aislados virales estudiados son identicos en un 99 a un 100%. Eso son buenas noticias pues indicaría que el virus es muy estable genéticamente y sería fácil de producir una vacuna. Otra buena noticia es que no han encontrado ningún marcador genético de virulencia similar a los que se han descrito para el virus de la pandemia de 1918.


Links:

Especial de Nature sobre la gripe porcina
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viernes, 8 de mayo de 2009

¿Por qué mata el virus de la gripe A (H1N1)? Una posible hipótesis



La atención mundial por el nuevo virus de la gripe A (H1N1) continúa. Y uno de los aspectos más preocupantes es su preferencia por la gente joven y aparentemente sana. La revista Viral Immunology va a publicar un número especial dedicado al tema de como este virus parece provocar una des-regulación del sistema inmune del paciente lo que podría causar una "Tormenta de citokinas" en el que se hiper-activaría dicho sistema causando un daño irreversible. Dicho síndrome se describió para explicar la alta mortalidad del virus de la gripe aviar (H5N1).


Cuando un microorganismo patógeno intenta entrar en nuestro cuerpo, generalmente nuestras células inmunitarias lo detectan y reaccionan alertando a otras células del sistema inmune mediante la secreción de unos mensajeros químicos denominados citokinas (*). Estas a su vez secretan otras citokinas que activan a más células. Las citokinas permiten la movilización efectiva de nuestras defensas. Generalmente sus niveles están muy bien controlados, pero el virus de la gripe parece alterar dicha regulación, por lo que el nivel de citokinas se dispara. Se produce una situación conocida como "Tormenta de citokinas" que consigue que el sistema inmune del paciente hiperreaccione frente al virus. Pero dicha "Tormenta" produce más mal que bien porque induce una severa respuesta inflamatoria en el lugar de infección. Así una gran cantidad de células inmunitarias y de fluidos se acumula en los pulmones produciendo su deterioro y fallos de funcionamiento lo que puede causar la muerte.





Tormenta de citokinas producida por el virus de la gripe aviar (H5N1). Link a una animación sobre esta figura. Lo que se describe es la entrada del virus gripal H5N1 en las células epiteliales de las vias respiratorias. El virus se reproduce dentro de dichas células y a partir de ellas puede infectar a los macrófagos. Estos actuan como células presentadoras de antígeno (APC) al disponer péptidos virales en su membrana y activar a células T ayudantes (linfocitos T4 helper). Todas estas células producen una serie de citokinas que inducen una respuesta inflamatoria severa que causan necrosis de los tejidos pulmonares lo que puede conducir a la muerte.



La paradoja está en que es mucho más probable que se desencadene la tormenta en un sistema inmune fuerte y sano que en uno algo debilitado, lo que explicaría el porqué son más susceptibles los jóvenes que los adultos o los niños. Una situación muy parecida la de la pandemia de 1918 (La tristemente famosa gripe española) también causada por un virus con perfil H1N1. De todas formas, como indica el doctor David L. Woodland, editor en jefe de la revista, aún queda mucho por saber del actual brote de gripe y todavía no se sabe ni su grado de patogenicidad, ni su potencial pandémico y si realmente es la "tormenta de citokinas" la principal causa de mortalidad.


(*)En muchos textos se traduce el término citokine por citocinas o por citoquinas. A mi me gusta más citokina. Su sonido y su grafía se parecen más al término anglosajón.


Audio en "El podcast delmicrobio"

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martes, 5 de mayo de 2009

¿Habrá vacuna contra el nuevo virus de la gripe?

Traducción: Odio cuando no estamos seguros de que estamos vacunando contra la cepa correcta de virus de la gripe.



El nuevo virus de la gripe porcina, o virus gripe A (H1N1) como recientemente se le ha bautizado para evitar susceptibilidades, parece que no está causando tanto daño como se esperaba. Por ahora es menos virulento que el virus aviar (H5N1). Aún es pronto para echar las campanas al vuelo y muchas autoridades sanitarias previenen sobre el falso optimismo, pues no puede descartarse que el virus pueda mutar a formas más patógenas. De hecho, la famosa pandemia de 1918 comenzó de una manera benigna que fue evolucionando progresivamente a algo mucho más letal.

Hay dos competiciones científicas en marcha. Por un lado está la del desarrollo de un método rápido de detección e identificación del virus. Los actuales test pueden decir si un virus gripal es de tipo A o incluso si es H1N1, pero no si es el nuevo virus A (H1N1). Muy probablemente se basará en métodos de identificación genética mediante PCR tras diseñar cebadores (primers) específicos para el virus. Un grupo alemán ya ha desarrollado un test preliminar y parece que funciona bastante bien. Lo importante de disponer de dichos test es que permitirá también observar la evolución del virus mediante mutaciones o recombinaciones con otros virus gripales y de esa forma estar prevenidos en caso de que aparezca una forma más patogénica.


La segunda competición es la de generar una vacuna lo más rápidamente posible. Y la cosa no está muy clara porque la decisión es crítica. Aquí no se trata de investigación básica pues el protocolo de como hacer una vacuna es sobradamente conocido. Tampoco se trata de beneficios económicos pues la capacidad mundial de producción de dosis de vacunas gripales es de 400 millones y se venden todas las vacunas, todos los años. Dicho límite viene dado porque no hay más gallinas para producir más huevos y no por teorías conspirativas sobre megacorporaciones farmacéuticas. El problema es otro. Como ya se dijo en una entrada anterior, la elaboración de la vacuna contra la gripe tiene un componente importante de predicción. Si la OMS toma la decisión de elaborar dicha vacuna significaría que la vacuna estacional prevista para inocular en el otoño del año en curso dejará de producirse y se tendrá que iniciar la elaboración contra el nuevo virus. Si luego resulta que el virus de la gripe A (H1N1) no es tan peligroso, habremos hecho un pan con unas tortas porque se habrá vacunado a la gente contra algo que no le va a causar una grave enfermedad, y lo que es peor, que no estarán vacunadas frente a las cepas de gripe estacional que si van a causar enfermedad y probablemente muertes. Por eso muchos investigadores están aconsejando que el actual brote se contenga con medidas de cuarentena y con antivirales.

Referencias:

Nature: Tests on H1N1 virus begin in UK
Nature: German virologist's race for swine flu test
Science: As Swine Flu Circles Globe, Scientists Grapple With Basic Questions

Links relacionados:

Blog Sonicando: Toma de decisiones

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