9.13A: Emergencia de Patógenos Virales

Objetivos de aprendizaje

• Demostrar las formas en que un virus puede pasar de benigno a patógeno

Los humanos u otros huéspedes virales potenciales están constantemente expuestos a virus, sin embargo, la mayor parte de la exposición viral no tiene ningún efecto. Sin embargo, muchos virus que alguna vez fueron benignos posteriormente se convierten en patógenos a través de un cambio genético, que puede ocurrir por diferentes mecanismos. Un proceso evolutivo común por el cual los genes virales cambian con el tiempo se llama deriva genética, donde las bases individuales en el ADN o ARN mutan a otras bases. La mayoría de estas mutaciones puntuales son “silenciosas” —no cambian la proteína que codifica el gen— pero otras pueden conferir ventajas evolutivas como la resistencia a los medicamentos antivirales.

La transformación de virus de benignos a patógenos ocurre a través de dos procesos adicionales más específicos de los virus. Los genomas virales están mutando constantemente, produciendo nuevas formas de estos antígenos. Si una de estas nuevas formas de un antígeno es suficientemente diferente del antígeno antiguo, ya no se unirá a los receptores y los virus con estos nuevos antígenos pueden evadir la inmunidad a la cepa original del virus. Cuando ocurre tal cambio, las personas que han tenido la enfermedad en el pasado perderán su inmunidad a la nueva cepa y las vacunas contra el virus original también serán menos efectivas. Dos procesos impulsan el cambio de antígenos: deriva antigénica y desplazamiento antigénico (siendo la deriva antigénica la más común).

La deriva antigénica es un mecanismo de variación por virus que implica la acumulación de mutaciones dentro de los sitios de unión a anticuerpos para que los virus resultantes no puedan ser inhibidos también por anticuerpos contra cepas anteriores, facilitando su propagación por una población parcialmente inmune. La deriva antigénica ocurre tanto en los virus influenza A como en el virus de la influenza B. La tasa de deriva antigénica depende de dos características: la duración de la epidemia y la fuerza de la inmunidad del huésped. Una epidemia más larga permite que la presión de selección continúe durante un período prolongado de tiempo y las respuestas inmunes del huésped más fuertes aumentan la presión de selección para el desarrollo de nuevos antígenos.

Alternativamente, el cambio puede ocurrir por desplazamiento antigénico. El desplazamiento antigénico es un caso específico de reordenamiento o desplazamiento viral que confiere un cambio fenotípico; es el proceso por el cual dos o más cepas diferentes de un virus, o cepas de dos o más virus diferentes, se combinan para formar un nuevo subtipo que tiene una mezcla de los antígenos de superficie de los dos o más originales cepas. El término suele aplicarse específicamente a la influenza, ya que ese es el ejemplo más conocido, pero el proceso también ocurre con otros virus, como el virus visna en ovejas. Cuando esto sucede con los virus de la influenza, podrían resultar pandemias.

Figura: Emergencia de patógenos por desplazamiento antigénico: Esta figura describe en detalle cómo un virus que no puede infectar a un ser humano puede ganar la capacidad de infectar a un ser humano.

El cambio antigénico ocurre solo en la influenza A porque infecta más que solo a los humanos. Las especies afectadas incluyen otros mamíferos y aves, lo que le da a la influenza A la oportunidad de una reorganización importante de los antígenos de superficie. La influenza B y C infectan principalmente a los humanos, minimizando la posibilidad de que un reordenamiento cambie drásticamente su fenotipo.

Por ejemplo, si un cerdo estaba infectado con un virus de influenza humana y un virus de influenza aviar al mismo tiempo, podría ocurrir un cambio antigénico, produciendo un nuevo virus que tuviera la mayoría de los genes del virus humano, pero una hemaglutinina o neuraminidasa del virus aviar. El nuevo virus resultante probablemente podría infectar a humanos y propagarse de persona a persona, pero tendría proteínas de superficie (hemaglutinina y/o neuraminidasa) no vistas previamente en los virus de influenza que infectan a los humanos, y por lo tanto la mayoría de las personas tendrían poca o ninguna protección inmune. Si este nuevo virus causa enfermedad en las personas y puede transmitirse fácilmente de persona a persona, se puede presentar una pandemia de influenza. El brote más reciente de H1N1 de 2009 fue el resultado de un cambio antigénico y un reordenamiento entre virus humanos, aviares y porcinos.

Puntos Clave

• Para que un virus se vuelva patógeno, deben ocurrir cambios genéticos. Estos cambios ocurren a través de mutaciones, desplazamiento antigénico o deriva antigénica.
• La deriva antigénica es la mutación natural a lo largo del tiempo de cepas conocidas, por lo que pequeños cambios pueden hacer que un virus inofensivo se vuelva peligroso.
• El desplazamiento antigénico es un caso específico de reordenamiento o cambio viral que confiere un cambio fenotípico. Es el proceso por el cual dos o más cepas diferentes de un virus, o cepas de dos o más virus diferentes, se combinan para formar un nuevo subtipo que puede ser más patogénico que las cepas originales.
• El cambio antigénico es una fuerza impulsora importante detrás de los virus que habitan nuevos nichos y es responsable de algunos de los virus humanos más agresivos.

Términos Clave

• desplazamiento antigénico: Un caso específico de reordenamiento o desplazamiento viral que confiere un cambio fenotípico; es el proceso por el cual dos o más cepas diferentes de un virus, o cepas de dos o más virus diferentes, se combinan para formar un nuevo subtipo que tiene una mezcla de los antígenos de superficie de los dos o cepas más originales.
• deriva antigénica: Un mecanismo de variación por virus que implica la acumulación de mutaciones dentro de los sitios de unión a anticuerpos para que los virus resultantes no puedan ser inhibidos también por anticuerpos contra cepas anteriores, facilitando que se propaguen a lo largo de una población.