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Virus Zika: otro arbovirus trotamundos que se globaliza

El virus Zika abre todos los noticiarios desde hace unos días. El 1 de febrero la Organización Mundial de la Salud declaró la alerta de salud pública de importancia internacional por la emergencia de este virus. En realidad el virus Zika no es nuevo, ni mucho menos. Ni siquiera es novedad su expansión por el mundo, pues ya apuntó maneras al alcanzar en 2007 unas islas del Pacífico lejos de su lugar de origen, el África subsahariana. El post que sigue trata de resumir lo que se sabe de este virus a dia de hoy.

 

La pregunta se las traía: “Ebola, chikungunya, …¿cual será el próximo?”. “Zika”, fue mi respuesta. El lugar,  el simposio sobre “Infecciones víricas emergentes” celebrado el pasado 8 de julio durante el 25º Congreso de la Sociedad Española de Microbiología en Logroño. ¿Que hacía yo allí? Fui invitado a hablar sobre vigilancia global de enfermedades emergentes (un resumen puede leerse en este enlace). En aquel entonces el virus Zika ya había llegado a América, donde empezaba a expandirse rápidamente, como ya lo había hecho de forma muy parecida poco tiempo antes el virus chikungunya. Evidentemente no se trata de adivinación: predecir pandemias y emergencias sanitarias es un ejercicio muy, muy arriesgado, por no decir imposible, y los virólogos no somos Nostradamus. De hecho, podía haberme equivocado, y acertar tuvo algo de casualidad, pero también mucho de estar informado y de simple deducción por analogía.

Zika: un poco de historia

El virus Zika fue descrito por primera vez en 1947, en Uganda. Se encontró buscando otro virus bien conocido y virulento: el virus de la fiebre amarilla, del cual ya hablamos en un post anterior. La forma de buscarlo era un método rústico pero eficaz que se sigue usando hoy dia en determinados casos como sistema de vigilancia de enfermedades infecciosas: empleando animales centinela. En este caso, como los primates son los hospedadores naturales del virus de la fiebre amarilla, se utilizaron macacos de la India (mono Rhesus: Macacca mulatta) para este fin. El lugar fue el bosque de Zika, en Uganda. El 18 de abril de 1947 encontraron al macaco rhesus 766 con fiebre alta. El suero de este animal, inoculado en ratones, permitió el aislamiento del virus causante de aquella fiebre, que resultó que no era el de la fiebre amarilla, sino un patógeno diferente, que posteriormente fue denominado virus Zika, como el bosque del que procedía. El trabajo se realizó en el Uganda Virus Research Institute (UVRI) en Entebbe, Uganda.

UVRI 2015

Entrada principal del Uganda Virus Research Institute, en Entebbe, Uganda, lugar donde se realizó el primer aislamiento del virus Zika. Este es un laboratorio histórico para la virología, donde, además del Zika, se aislaron por primera vez virus como el de Crimea-Congo y West Nile, entre otros.
(Fotografía realizada  por el autor en febrero de 2015).

Poco después se aisló el mismo virus de un mosquito de la especie Aedes africanus, recogido en aquel mismo bosque. La presencia de anticuerpos específicos frente al virus en la población humana de la zona indicaba que el Zika podía infectar a la especie humana. Estudios experimentales en ratones y primates demostraron que el mosquito Aedes era el vector que mediaba la transmisión del virus.

Estudios serológicos indicaban que el área de distribución de este virus comprendía prácticamente todo el África tropical y subtropical, además de zonas tropicales de Asia como la India, Malasia, Thailandia, Vietnam, Filipinas e Indonesia. La seroprevalencia (porcentaje de indivíduos que muestran reacción positiva de anticuerpos frente al virus en la población) en algunos casos, como en Nigeria, superaba el 40%, lo que indicaba una situación endémica: la población estaba expuesta al virus de forma intensa y continuada desde hacía mucho tiempo. En esta situación la mayor parte de la población posee defensas naturales frente al virus, adquiridas durante una infección en las primeras etapas de la vida. Es en la infancia cuando el organismo es más vulnerable, y en efecto, los primeros aislamientos del virus a partir de humanos infectados procedían de niños de entre 1 y 3 años de edad, con fiebre como principal (y a menudo único) síntoma registrado, y en todo caso con signos clínicos leves como dolores de cabeza y musculares.

La transmisión del virus Zika por mosquitos lo vincula al cambio global

El virus Zika ha sido aislado de diversas especies de mosquitos, principalmente del género Aedes, incluyendo A. aegypti, que es el principal vector de la fiebre amarilla y el dengue. Estos dos virus tienen en común con Zika no solo que son transmitidos por el mismo tipo de mosquito, y que son patógenos para el hombre, sino también que pertenecen a la misma familia de virus: los flavivirus. De estos virus hemos hablado en anteriores ocasiones (véase por ejemplo, el post del 12 de octubre de 2012 dedicado a los flavivirus emergentes), subrayando la especial tendencia observada en tiempos recientes, de algunos de sus miembros a emerger en diversas regiones del Planeta. De ello no parece ser ajeno el hecho de que estos flavivirus emergentes se transmiten por picadura de mosquitos, y ya se señaló en este blog la especial relación que tiene el calentamiento global con las enfermedades transmitidas por vectores artrópodos (por ejemplo, véase el post del 25 de febrero de 2012).

En definitiva, el virus Zika es el ultimo de una serie de flavivirus transmitidos por picadura de mosquito que han expandido su rango geográfico en tiempos recientes, como West Nile, Usutu, Tembusu, entre otros. De igual modo, otros virus no pertencecientes a este grupo, pero cuyo modo de transmisión, e incluso tipo de vector, comparten con Zika, han precedido a éste en su expansión mundial, notablemente el virus chikungunya, que no es un flavivirus sino un alfavirus de la familia de los togavirus, y al cual hemos dedicado igualmente algunos posts (por ejemplo, el del 16 de diciembre de 2013). Entre estos virus “expansivos” podemos distinguir dos casos: aquellos que necesitan una o varias especies de vertebrados silvestres que actuen como reservorio para sostener su ciclo natural, como por ejemplo, las aves en el caso del virus West Nile, y aquellos como el Zika y el  chikungunya, pero también el virus dengue y el de la fiebre amarilla, que no necesitan un reservorio animal para mantenerse en circulación, sino que el ciclo puede ser mantenido entre los mosquitos Aedes y la especie humana. Esto hace a estos virus especialmente proclives a la expansión territorial allí donde existan vectores competentes y seres humanos que infectar, especialmente en ambientes muy antrópicos (humanizados, urbanos) donde prosperan sus vectores.

Como hemos dicho, Zika y chikungunya emplean para su transmisión vectores comunes pertenecientes al género Aedes. Entre ellos hay especies invasoras como A. aegypti, A, albopictus, éste último popularizado como “mosquito tigre“. Si bien el papel como vector de A. aegyptii está claramente establecido tanto para chikungunya como para Zika, el de A. albopictus lo está para chikungunya pero es menos conocido en el caso de Zika, aunque la evidencia actual apunta a que este vector es competente también para este virus.

Mosquito tigre

Estas dos especies de mosquitos han alcanzado una amplia distribución en el mundo, la cual se ha visto favorecida por fenómenos asociados al cambio global, que es el impacto de la actividad humana sobre la Tierra. Esta es la razón por la que los virus que emplean estos vectores para su tranmisión tienen allanado el camino para su expansión territorial en amplias zonas del planeta, llegando cada vez más a zonas templadas y más alejadas de los trópicos, como puede ser la Europa meridional y el sur de EE.UU. En las imágenes siguientes se representa la distribución geográfica de estos vectores en épocas recientes.

A. albopictus - distribución

Distribución mundial de Aedes albopictus (mosquito tigre) en 2007. En azul: rango nativo; en verde: introducido (Fuente: Wikimedia Commons).

 

Distribución Aedes aegyptii

Rango geográfico del mosquito Aedes aegypti (amarillo) y de uno de los virus que son transmitidos por éste, el virus dengue (naranja). (Fuente: Wikimedia Commons).

Hay que decir que debido a su expansión contínua, estos mapas están ya desfasados. Se sabe ya que, por ejemplo, A. aegypti ha alcanzado el estado de California (EE.UU.) recientemente, y se sospecha de su presencia en países bañados por el mar Negro, es decir, está a las puertas de Europa (donde, por otro lado, su presencia fue común en tiempos pasados, como prueban las epidemias de fiebre amarilla que asolaron los países mediterráneos hasta el siglo XIX). Por su parte, A. albopictus se encuentra distribuido por gran parte de la cuenca mediterránea, incluyendo España, Francia, Italia, Grecia y Balcanes en su lado norte, y se sospecha su presencia en algunos enclaves del norte de África. Así pues, podemos decir que todos estos países tienen potencial para sufrir brotes autóctonos de virus Zika, como ocurrió no hace mucho con virus chikungunya en Italia, en un episodio que ya se relató en otro post.

Si bien la transmisión del virus Zika ocurre generalmente a través de la picadura de mosquito, se han observado formas alternativas de transmisión. Concretamente se ha documentado algún caso de transmisión por contacto, probablemente por vía sexual. En 2008, el investigador norteamericano Brian D. Foy resultó infectado en Senegal durante una estancia para realizar trabajo de campo en aquel país para el CDC. A su regreso a Colorado (EE.UU.) transmitió la enfermedad a su mujer, presumiblemente por contacto sexual, y publicó el caso en un artículo científico, que se puede consultar en este enlace. Otras potenciales vías de transmisión son las transfusiones y los trasplantes, y posiblemente la vía transplacentaria, que como se verá más adelante, podría tener consecuencias sanitarias muy relevantes. Se desconoce la importancia epidemiológica que pueden tener estas formas alternativas de transmisión no dependientes de vector artrópodo.

La peripecia del Zika alrededor del mundo: 2007-2015

Como dijimos antes, el virus Zika apuntaba maneras ya en 2007 cuando alcanzó la isla de Yap, en Oceanía. Esta isla está en medio del Pacífico, en el archipiélago de Micronesia. La forma en que el virus llegó allí es desconocida, pero probablemente fue introducido por un viajero infectado procedente de alguna de las zonas endémicas para este virus. El brote produjo 49 casos confirmados y 59 probables. Los sintomas comunes fueron fiebre, artralgia, erupción cutánea maculopapular y conjuntivitis. Se estimó que el 73% de la población de Yap fue infectada, es decir, que la inmensa mayoría de las infeccciones permanecieron asintomáticas, algo que, por lo demás, es bastante común entre las infecciones causadas por flavivirus. El mosquito responsable de la transmisión principalmente fue la especie local Aedes hensilli.

El virus Zika siguió expandiéndose rápidamente por otras islas del Pacífico, en Oceanía. En 2013 llegó a la Polinesia francesa y a principios de 2014 alcanzó la Isla de Pascua, tras expandirse por otras islas de la región como Nueva Caledonia, Cook, Vanuatu y Solomon. De aqui sabemos, por estudios filogenéticos (análisis de las similitudes de secuencia genética de los virus hallados en cada una de estas regiones) que pasó a Brasil, probablemente en 2014. Aunque se ha especulado que pudo haber sido un viajero infectado que asistió al campeonato mundial de futbol que organizó este país latinoamericano en 2014 el que introdujo el virus en Brasil, lo cierto es que entre los participantes en ese campeonato no había equipos procedentes de las islas afectadas por el Zika. Por el contrario, si hubo representantes de estas islas en un campeonato mundial de remo que organizó también el país carioca en 2014. Sea en el campeonato que sea, el caso es que el Zika empezó a circular en Brasil. gracias a la abundancia en este país de mosquitos eficaces para su transmisión. Pero no fue hasta mayo de 2015 que Brasil diagnosticó los primeros casos de infección por virus Zika en su territorio. El diagnóstico de una enfermedad como la que causa el Zika, por lo general leve, no es fácil, y en este caso además podía confundirse con otros virus que circulan en la zona, como dengue, chikungunya, etc, de ahi probablemente el retraso en detectarlo. El virus mientras se había extendido y la epidemia pronto desbordó sus fronteras. Para octubre-noviembre de aquel año alcanzó a Colombia, El Salvador, Guayana francesa, Guatemala, Honduras, México, Panamá, Paraguay, Surinam y Venezuela, y en diciembre alcanzó el archipiélago de Cabo Verde, en el océano Atlántico, frente a las costas de África Occidental, lo que prácticamente supone regresar a su “cuna” africana tras dar la vuelta al mundo.

Mapa de la distribución mundial de virus Zika hasta diciembre de 2015.

Mapa de la distribución mundial de virus Zika hasta diciembre de 2015 (fuente: Centers for Disease Control and Prevention, CDC)

La “alerta de salud pública de importancia internacional” de la OMS

Los lectores se preguntarán ¿y cómo es que, siendo un virus que produce una enfermedad leve, el comité de emergencia de la OMS ha lanzado una “alerta de salud pública de importancia internacional” sobre el Zika, si no lo hizo con otras epidemias igual de expansivas pero probablemente más virulentas como la del chikungunya? La razón principal, según la OMS, radica en  la aparición en Brasil de conglomerados (“clústers”)  de casos de malformaciones neonatales y problemas neurológicos (síndrome de Guillain-Barré) de forma concomitante al progreso de la epidemia de Zika en este país. La OMS, a falta de confirmación de la asociación causal entre estas complicaciones graves y la infección por Zika, y en ausencia de una explicación convincente para los problemas observados, ha decidido hacer esa declaración de alerta, aún reconociendo que existe un alto nivel de incertidumbre en torno a las consecuencias potencialmente graves de la infección por Zika. La OMS sostiene que, a pesar de la incertidumbre existente (que es normal en cualquier enfermedad infecciosa emergente), es mejor prevenir, ya que de momento no se puede descartar la duda razonable de que exista asociación de la infección por virus Zika y problemas reproductivos y neurológicos graves. En estas circunstancias, y hasta que se obtengan evidencias más sólidas, es razonable, según la OMS,  actuar con cautela, no correr riesgos ante problemas importantes para la salud pública como los que se sospecha están asociados a la infección por Zika,  y poner más empeño en “la vigilancia de los casos de microcefalia y de síndrome de Guillain-Barré, en particular en las zonas de transmisión conocida del virus del Zika y en las zonas en riesgo de este tipo de transmisión”, recomendando la investigación de forma intensiva de “la etiología de los nuevos conglomerados de casos de microcefalia y trastornos neurológicos para determinar si hay una relación de causalidad con el virus del Zika y otros factores o cofactores”.

Entre las recomendaciones que da la OMS en su declaración sobre la alerta declarada para el  virus Zika, están la mejora de los sistemas de vigilancia y diagnóstico de la enfermedad, la capacitación de los laboratorios involucrados en las pruebas de diagnóstico, mejorar la comunicación de riesgos en los países con transmisión del virus, promover las medidas de control de vectores, poner especial empeño en evitar que las mujeres embarazadas se expongan a la infección, y brindar información sobre el riesgo de padecer la infección a las mujeres en edad fértil en las zonas con circulación activa del virus. A más largo plazo recomienda promover la investigación sobre el desarrollo de vacunas y tratamientos específicos, de los cuales se carece actualmente, y allí donde se perciba riesgo de circulación, los sistemas sanitarios deben estar preparados para un eventual aumento de casos de síndromes neurológicos o malformaciones congénitas. Sin embargo, la declaración no desaconseja viajar a las zonas de riesgo ni restringir el comercio con éstas, aunque si recomienda “brindar información actualizada a los viajeros que se dirijan a zonas con transmisión del virus del Zika con respecto a los posibles riesgos y las medidas apropiadas para reducir la posibilidad de verse expuestos a picaduras de mosquitos“. A las autoridades sanitarias de los países afectados les insta a notificar la información relevante de forma eficaz y rápida.

Conclusión

Aunque un viejo conocido, el virus Zika ha revelado su carácter trotamundos solo en tiempos muy recientes. Este hecho, junto con la sospecha de que su infección pueda causar malformaciones graves en recién nacidos y síndromes neurológicos, ha hecho que la OMS declare la alerta de salud pública de importancia internacional, hasta que se tengan más certezas sobre su vinculación con estos importantes problemas sanitarios. Quedan muchas preguntas por responder, pero quizás la más intrigante de todas es ¿por qué ahora?

En futuros posts seguiremos dando información sobre esta alerta internacional y los progresos que se vayan haciendo en relación con las interesantes cuestiones planteadas por esta expansión mundial del virus Zika.

Enlaces de interés

“Enfermedad por el virus de Zika ” en la web de la Organización Mundial de la Salud (en español). Un buen resumen de la enfermedad http://who.int/mediacentre/factsheets/zika/es/

“Declaración de la OMS sobre la primera reunión del Comité de Emergencia del Reglamento Sanitario Internacional (2005) sobre el virus del Zika y el aumento de los trastornos neurológicos y las malformaciones congénitas” (en español) http://www.who.int/mediacentre/news/statements/2016/1st-emergency-committee-zika/es/

“The next steps on Zika”. Nota sobre el virus Zika en el número del 2 de febrero de la revista Nature: http://www.nature.com/news/the-next-steps-on-zika-1.19277?WT.ec_id=NATURE-20160204&spMailingID=50617576&spUserID=NjM2MjYxNzExNQS2&spJobID=860373381&spReportId=ODYwMzczMzgxS0

Nota sobre los recursos y novedades sobre el virus Zika puestos a disposición por el ECDC – European Centers for Disease Control and Prevention http://www.eurosurveillance.org/ViewArticle.aspx?ArticleId=21369

Artículo sobre la historia del virus Zika fuera de África. Hayes EB. Zika Virus Outside Africa. Emerging Infectious Diseases. 2009;15(9):1347-1350. doi:10.3201/eid1509.090442. http://wwwnc.cdc.gov/eid/article/15/9/09-0442_article
.
Artículo sobre la emergencia del virus Zika desde la Polinesia a Brasil. Musso D. Zika virus transmission from French Polynesia to Brazil [letter]. Emerg Infect Dis. 2015 Oct [date cited]. http://dx.doi.org/10.3201/eid2110.151125
.
Artículo sobre un caso de probable transmisión del virus Zika por contacto sexual. Foy BD, Kobylinski KC, Foy JLC, Blitvich BJ, Travassos da Rosa A, Haddow AD, et al. Probable non–vector-borne transmission of Zika virus, Colorado, USA. Emerg Infect Dis [serial on the Internet]. 2011 May [date cited]. http://dx.doi.org/10.3201/eid1705.101939

 

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El avance de los flavivirus emergentes y reemergentes

 

En este post analizaremos una situación un tanto inusual, por cuanto atañe a unos virus que pertenecen a un grupo concreto, y que en los últimos tiempos vienen protagonizando episodios de emergencia vírica destacables.  Hablaremos de virus de nombres exóticos como West Nile, Usutu, Baiyangdian,  Tembusu…, todos ellos flavivirus emergentes, transmitidos por picaduras de mosquitos, y que tienen como reservorios diferentes especies de aves silvestres (es decir, son “eporníticos“).

Dentro de la familia taxonómica Flaviviridae, género Flavivirus se hallan clasificados una serie de virus patógenos para el hombre y los animales, que han causado históricamente graves epidemias. El más conocido, y posiblemente más importante es  el virus de la fiebre amarilla, que es el “virus tipo” (virus que reúne las características típicas del grupo taxonómico) y que da nombre a la familia (“flavi” viene de “flavus“, amarillo en latín). Pero hoy no toca hablar de la fiebre amarilla (lo dejamos para otro post), sino de otras enfermedades producidas por flavivirus que han cobrado una relevancia inusitada en los últimos años. Todas ellas tienen varias características comunes: 1) son transmitidas principalmente por picaduras de mosquitos; 2) las aves silvestres son sus reservorios naturales; 3) se mantienen en la naturaleza en un ciclo “rural” o “selvático” en el que el virus pasa de mosquito a ave y viceversa, siendo difícil percibir su presencia; 4) en determinadas ocasiones, el ciclo rural se desborda, produciendo brotes epidémicos en el hombre  y/o en los animales domésticos, causando a menudo encefalitis y otras afecciones neurológicas; 5) su rango geográfico ha aumentado en los últimos años, afectando a regiones donde, o bien nunca antes se habían descrito (en las que por tanto se consideran “emergentes“) o hacía mucho tiempo que no se detectaban (es decir, son “re-emergentes“); 6) en general la expansión ocurre desde zonas tropicales y subtropicales hacia las zonas templadas del Planeta. Las razones de esta expansión son aún inciertas, pero a nadie se le escapa que el fenómeno del calentamiento global y los cambios climáticos asociados pueden ser factores determinantes en este proceso, si bien otros factores relacionados con el fenómeno de la globalización (aumento del comercio y del transporte a nivel mundial, aumento de la producción de alimentos para una población creciente, etc) pueden estar contribuyendo en este proceso [1].

En la siguiente tabla se resumen los principales flavivirus eporníticos causantes de arbovirosis emergentes en la actualidad. Pertenecen a dos grupos antigénicos (“serocomplejos”) conocidos como “serocomplejo de la encefalitis japonesa“, al que pertenecen el virus que da nombre al serogrupo (virus de la encefalitis japonesa), el virus West Nile, el virus Usutu, el virus de la encefalitis de Saint Louis y el virus de la fiebre del Valle de Murray, por un lado, y por otro el “serocomplejo Ntaya” al que pertenecen (además del virus Ntaya, que da nombre al grupo) el virus Bagaza y el virus Tembusu. En la tabla aparecen los sinónimos con que algunos de estos virus también se conocen, y su distribución geográfica por continentes, señalándose con un asterisco aquellos continentes donde se han registrado episodios recientes de emergencia de alguno de estos virus.

Flavivirus eporníticos emergentes en los distintos continentes (Af: África; Am: América; As: Asia; EU, Europa; Oc: Oceanía. El asterisco (*) señala aquellos lugares donde el virus está emergiendo en tiempos recientes

 

A continuación se expone la situación actual en torno a alguno de los flavivirus emergentes más importantes. La siguiente figura muestra en un mapa la situación mundial en relación con estos virus. Las abreviaturas son las mismas que en la tabla anterior.

Se señala la distribución geográfica de los cuatro flavivirus más importantes del serocomplejo de la encefalitis japonesa (JEV, WNV, SLEV y MVEV) Fuente: Mackenzie, J.S. et al (2004) Nat Medicine, 10(12):s98-s109.

 

West Nile

Entre los flavivirus que han ampliado recientemente su rango geográfico, destaca el virus West Nile (o WNV por sus iniciales en inglés), cuyo nombre suele traducirse al español como “Nilo Occidental”, “Oeste del Nilo”  o “Nilo” a secas (hay que decir que ninguna de estas traducciones es correcta, pero sin embargo están muy extendidas [2][3][4]). Este virus afecta a un amplio rango de especies de vertebrados, entre ellas el hombre. El 80% de las personas que resultan infectadas  por WNV no manifiestan ningún síntoma ni afección clínica. En la mayor parte del 20% restante se produce una enfermedad leve conocida como “fiebre por WNV” que en la mayoría de los casos se limita a signos inespecíficos  como fiebre, mialgia y fatiga, a veces acompañados de exantema, vómitos, diarreas y linfadenopatía, que se resuelven sin complicaciones. Sin embargo, en unos pocos casos (se estima que uno de cada 150 casos clínicos) se desarrolla una enfermedad más grave (“enfermedad neuroinvasiva por WNV“), que afecta al sistema nervioso central, y que se manifiesta en forma de encefalitis, meningitis o parálisis. Entre el 4 y el 14% de los casos de enfermedad neuroinvasiva son mortales [5]. El virus afecta también a otros vertebrados,  principalmente a caballos, en los que produce una enfermedad neurológica grave en un 10% de los casos clínicos, letal en 1/3 de los casos graves. Ni los equinos ni los humanos transmiten la enfermedad, al menos de forma natural; son lo que se conoce epidemiológicamente como “hospedadores de fondo de saco” (u “hospedadores terminales”).

Expliquemos un poco esto de los hospedadores (vertebrados) y los vectores (mosquitos): Para que el virus se transmita es necesario que un mosquito adquiera la infección mediante la picadura a un  ”hospedador competente” (reservorio) que en este caso es un ave silvestre (hay muchas especies, algunas son buenos reservorios y otras no). Las hembras grávidas de mosquito necesitan chupar sangre de vertebrados para desarrollar sus huevos. Si la sangre del vertebrado contiene suficiente virus, el mosquito adquirirá la infección. Si el mosquito es a su vez un “vector competente” para la transmisión (no todas las especies lo son), entonces el virus se multiplicará en su organismo alcanzando en sus glándulas salivales el número suficiente como para que en la siguiente picadura sea inoculado con éxito a un nuevo hospedador vertebrado. Así continúa el ciclo. Los hospedadores “de fondo de saco” (caballos, humanos, y en general los mamíferos) no son “competentes” para la transmisión (el virus no alcanza niveles suficientes en su sangre como para que el virus sea transmitido a un mosquito que les pique).

 

Ciclo básico de transmisión del virus West Nile.
(Fuente: elaboración propia).

El que el virus circule en un territorio viene determinado básicamente por la presencia en el mismo de vectores y hospedadores competentes en suficiente número. En tal “sustrato”, compatible con la circulación del virus, éste prosperará si es introducido en la zona. La introducción puede ser natural (movimientos naturales -migratorios o no- de aves infectadas, o de mosquitos, que empujados por el viento pueden salvar distancias respetables) o mediada por las actividades humanas (por ejemplo, el comercio de animales exóticos, entre otras).

El virus West Nile era considerado un virus tropical africano de poca importancia hasta hace poco. Fue descrito por primera vez en Uganda (distrito de West Nile, de ahi su nombre) en 1937.  En los años ’50 del siglo XX se encontró en Egipto y en Oriente Medio, donde se describieron los primeros casos de enfermedad neuroinvasiva en humanos. Se paseó por el Mediterráneo en los años ’60 y ’70, causando algunos brotes de enfermedad en caballos. Tras una ausencia de dos décadas, a finales de los ’90 del siglo XX volvió a aparecer en el Mediterráneo y en Europa del Este, y desde entonces no ha parado de aumentar su incidencia. Una idea de su expansión actual en Europa la da el siguiente mapa, elaborado por el Centro Europeo de Control y Prevención de Enfermedades (ECDC).

 Pero si en Europa el virus West Nile se ha expandido de forma notable en los últimos 15 años, lo que ha ocurrido aproximadamente al mismo tiempo al otro lado del Atlántico ha sido una expansión sin precedentes: desde su introducción en Nueva York en 1999, y en tan solo 4 temporadas, el virus invadió toda Norteamérica, de costa a costa y de México a Canadá, causando una epidemia de enormes proporciones, que afectó severamente a decenas de miles de personas y causó estragos igualmente en los animales, principalmente caballos y aves. A diferencia de Europa, en América las aves si resultaron muy afectadas, quizá porque las especies de aves americanas sean más susceptibles a enfermar por este virus de lo que lo son sus homólogas europeas. El caso es que numerosas aves, principalmente córvidos y otros paseriformes, sufrieron las consecuencias de la infección, encontrándose sus cadáveres en gran número, incluso en los parques y jardines de las ciudades. Tan sólo en Estados Unidos, el virus ha causado hasta hoy más de 30.000 casos clínicos diagnosticados en humanos, de los que algo más de 1000 han sido mortales. El virus, que tras 12 años de transmisión continuada ya es considerado endémico en Norteamérica, ha proseguido su expansión hacia América del Sur, donde ha llegado a alcanzar territorio argentino en 2006. Está presente igualmente en Centroamérica y el Caribe, donde ha llegado igualmente desde el Norte, si bien la incidencia de la enfermedad disminuye cuanto más se desciende en latitud, un fenómeno aún no explicado satisfactoriamente.

El virus West Nile no solo se ha dispersado muy eficazmente por Europa y América, sino que ha alcanzado una distribución mundial, estando presente  en todos los continentes habitados de la Tierra. Se le considera el arbovirus más extendido en el mundo. Las claves del éxito reciente de este virus podrían residir en que se trata de un virus muy “generalista“, capaz de infectar a un gran número de especies de vertebrados y prosperar eficazmente en muchas de ellas, así como ser transmitido por una importante variedad de mosquitos, de amplia distribución en el mundo. Aunque el papel del cambio climático en esta expansión es aún incierto, y sin duda han influido otros factores, se especula que el calentamiento global ha podido “empujar” a este virus hacia zonas más templadas de la Tierra.

Usutu

El virus West Nile no es el único flavivirus epornítico recientemente ”emergido” en nuevos territorios. En 2001, durante un episodio de mortalidad masiva de mirlos en los parques de Viena (Austria) se identificó un flavivirus hasta el momento desconocido en Europa, denominado virus Usutu. Se trata de un virus muy similar al virus West Nile desde el punto de vista genético y antigénico. Las similitudes también incluyen su origen africano (el virus Usutu fue descrito por primera vez en Sudáfrica en 1959, y ha sido detectado en humanos y en mosquitos en diversos países del África Subsahariana antes de su aparición en Europa), y su ciclo de transmisión, con reservorios aviares y mosquitos como vectores. El ser humano puede resultar infectado, si bien este es un fenómeno más raro que en el caso del virus West Nile. La infección es a menudo asintomática, aunque en ocasiones puede causar signos leves (fiebre, exantema). En algunos casos se ha producido una infección más severa, en pacientes con diversas patologías de base. El virus Usutu es un patógeno importante para determinadas especies de aves susceptibles, entre ellas los mirlos (Turdus merula).  Desde el año 2001 en que alcanzó Centroeuropa, el virus no ha cesado de expandir su rango geográfico en este continente, habiendo sido detectada su presencia en Austria, Hungría, Suíza, Italia, España y más recientemente, en Alemania, y hallándose cierta evidencia de su presencia (serológica) en el Reino Unido. El virus Usutu no ha sido detectado (aún) fuera de África, Europa y la zona mediterránea.

 Virus de la encefalitis japonesa

El virus de la encefalitis japonesa (JEV)  es con diferencia el más importante de este grupo por el número de casos anuales de enfermedad en humanos (unos 40.000, de los que el 25% son mortales) agravado porque a menudo afecta a niños, con importantes secuelas de por vida en los que sobreviven. Su rango geográfico es Asia Oriental, donde es endémico, aunque recientemente se ha expandido significativamente, tanto hacia el Este, llegando a Pakistan,  como hacia el suroeste, alcanzando el norte de Australia. Como peculiaridad, que lo diferencia de los otros virus de su grupo, el cerdo puede actuar como reservorio en situaciones endémicas.

 Virus de la encefalitis de St. Louis

El virus de la encefalitis de St. Louis (SLEV) era el flavivirus más prevalente en América hasta la irrupción del WNV en 1999 y su posterior expansión. SLEV y WNV han co-circulado en los mismos territorios, empleando los mismos vectores y hospedadores, y al parecer WNV ha ganado en la competición, al menos en algunos casos [6]. Históricamente, el SLEV ha sido el causante de graves epidemias de encefalitis en EE.UU. en la década de los años ’30 del siglo XX, pero su incidencia se estabilizó hace décadas, situándose actuante en alrededor de 35 casos clínicos por año. La mayoría son leves, pero un pequeño porcentaje desarrolla enfermedad neurológica grave, con una mortalidad en estos casos del 3-30%. El SLEV circula endémicamente no solo en América del Norte, sino también en América Central y en Suramérica, causando casos esporádicos desde hace décadas. Sin embargo, en los últimos años se han producido brotes de mayor entidad tanto en Brasil como en Argentina, por lo que puede considerarse un virus emergente en estos países.

 Virus de la encefalitis del Valle de Murray

El virus de la encefalitis del Valle de Murray (MVEV) es un flavivirus endémico en el Norte de Australia y en Papua-Nueva Guinea. Ocasionalmente produce brotes epidémicos en los estados al Sur del Rio Murray. Causa una encefalitis grave en aproximadamente uno de cada 1000 infectados. Los brotes están relacionados con los ciclos hídricos, y principalmente con la abundancia de lluvias, los monzones y los dessbordamientos de ríos. La incidencia de encefalitis por MVEV es baja, de entre 15 y 45 casos anuales, si bien en tiempos recientes se ha observado un aumento de la incidencia en el Noroeste de Australia (Pilbara y Kimberley), asociado con el aumento de población y la construcción de presas y nuevos regadíos en la zona.

A modo de conclusión

Nos hemos dejado otros flavivirus emergentes porque este post se está haciendo ya largo.  Los abordaremos más adelante. En cualquier caso, el mensaje que pretende transmitir este post es que de alguna forma este grupo de virus relacionados, pertenecientes al mismo género, comparten una serie de características que hacen que las circunstancias que actualmente prevalecen a nivel global, con el incremento del comercio, el transporte, la producción de alimentos, y posiblemente también el aumento de la temperatura media de la superficie de la Tierra, de algún modo están favoreciendo su expansión.

Referencias:

[1] Jiménez-Clavero, M.A. Animal viral diseases and global change: bluetongue and West Nile fever as paradigms. Frontiers in Genetics (2012) Vol 3  Nº 00105. (DOI=10.3389/fgene.2012.00105).

[2] Jiménez-Clavero, M.A. West Nile o Nilo Occidental. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2009;27(5):308–312

[3] Tenorio, A., Lozano, M.E., Zeller, H., Donoso-Manke, O. Virus con denominación de origen: sin nombre, Nápoles, West Nile Enferm Infecc Microbiol Clin. 2009;27(5):308–312

[4] Sáiz, J.C. Virus con denominación de origen en español: el virus del Nilo Occidental. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2009;27(5):308–312.

[5] Sotelo, E; Fernández-Pinero, J; Jiménez-Clavero, M.A. La fiebre/encefalitis por virus West Nile: reemergencia en Europa y situación en España. Enferm Infecc Microbiol Clin (2012) 30:75-83. – vol.30 núm 02

[6] Reisen WK, et al (2008). Persistent West Nile Virus Transmission and the Apparent Displacement St. Louis Encephalitis Virus in Southeastern California, 2003−2006  J Med Entomol. 45:494-508. 

 

 

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Los arbovirus emergentes y el cambio global

La palabra arbovirus alude a la expresión inglesa “arthropod-borne virus” o virus transmitido por (picadura de) artrópodos  Estos virus se mantienen en la naturaleza en un ciclo que implica la infección alternante entre un hospedador vertebrado y un vector artrópodo, lo cual ya de por sí significa una adaptación muy específica a unas condiciones ambientales muy concretas, que son aquellas en las que pueden prosperar tanto vectores como hospedadores. Por ello las arbovirosis (enfermedades causadas por virus transmitidos por artrópodos) son el prototipo de enfermedades cuya distribución e incidencia pueden verse más afectadas por los cambios ambientales, y de modo especial por los cambios en el clima.

Los arbovirus no constituyen un único grupo taxonómico, sino que son un grupo de virus  muy heterogéneo que tienen como vínculo común su peculiar forma de transmisión. Entre los arbovirus hay patógenos importantes para el hombre y los animales. Quizá el que más estragos nos ha causado históricamente ha sido el virus de la fiebre amarilla, aunque gracias a la vacunación afortunadamente su circulación está bastante restringida. Otros arbovirus patógenos de importancia para el hombre incluyen miembros de los géneros flavivirus (dengueencefalitis japonesaWest Nile, encefalitis de Saint Louis, encefalitis transmitida por garrapatas), bunyavirus (fiebre del Valle del Rift, Crimea-Congo), alphavirus (encefalitis equinas del Este, del Oeste y Venezolana, Sindbis, Chikungunya). Entre los arbovirus que producen enfermedades importantes en el ganado podemos destacar algunos miembros del género Orbivirus (lengua azulpeste equina, enfermedad hemorágica epizoótica) que son transmitidos por picaduras de culicoides, unos pequeños dípteros a veces llamados también jejenes y que afectan fundamentalmente a rumiantes domésticos (ovejas, cabras vacas), caballos y ciervos, respectivamente. Algunos de los miembros de la familia de los bunyavirus incluyen arbovirus que afectan a rumiantes, como el caso de los virus Akabane, Simbu o Aino, del mismo serogrupo que el recién “emergido” virus Schmallenberg, que posiblemente emplee esta misma vía de transmisión.

Calentamiento global: la temperatura media de la superficie de nuestro planeta se ha incrementado +0.74 ºC en el último siglo. Este incremento es mucho mayor que el producido en los ultimos 1000 años, y tiene como causa la actividad humana (IPPC Fourth Assessment Report, 2007)

El cambio global es el impacto de la actividad humana sobre los mecanismos fundamentales de funcionamiento de la biosfera, incluidos los impactos sobre el clima, los ciclos del agua y los elementos fundamentales, la transformación del territorio, la pérdida de biodiversidad y la introducción de nuevas sustancias químicas en la naturaleza. El cambio global afecta entre otras muchas cosas a la distribución geográfica e incidencia de las enfermedades infecciosas, ejerciendo una influencia notable en la emergencia de nuevas enfermedades, al ofrecer a los patógenos nuevas oportunidades en forma de nuevos ambientes favorables para prosperar y extenderse.

¿Cómo influye el cambio global en la emergencia de arbovirosis? Cada especie de  vector requiere un rango de temperatura y humedad y unas condiciones ambientales determinadas para poder desarrollar su ciclo vital. Por ello el rango de distribución geográfica de cada especie de vector está determinado por aquellas zonas donde se dan esas condiciones, y por los accidentes geográficos que limitan su dispersión. Sin embargo, a consecuencia del cambio global esta distribución se puede modificar, alterando con ello la distribución potencial de las arbovirosis. Un ejemplo es  la expansión a nivel mundial del mosquito tigre (Aedes albopictus), asociada al comercio de neumáticos usados. La lluvia produce pequeñas acumulaciones de agua en el interior de los neumáticos almacenados al aire libre, que son un magnífico hábitat de cría para este mosquito, pues imitan a los huecos de los troncos de árboles de la selva húmeda que constituyen su hábitat natural. Por medio del transporte de neumáticos conteniendo los huevos, el mosquito (de origen asiático) ha alcanzado una distribución mundial.

En este caso el factor del cambio global relacionado con esta expansión es el incremento del comercio y el transporte internacional.  Este mosquito fue detectado por primera vez en España en 2004, en enclaves de la costa mediterránea. En Italia y Francia su presencia está relacionada con la aparición reciente de casos autóctonos de chikungunya, una enfermedad tropical endémica en países bañados por el índico, y de reciente expansión a Europa, caracerizada por fuertes artromialgias (“chikungunya” significa “espalda doblada” en lengua makonde).  También se relaciona con casos de dengue autóctono detectados en el sur de Francia recientemente. Otras expansiones vectoriales tienen más que ver con el calentamiento global, uno de los efectos más tangibles del cambio climático antropogénico. La elevación de la temperatura ambiental hace “habitables” para los vectores áreas que antes les estaban vedadas, a la vez que hace inhabitables otras hasta entonces compatibles con su ciclo. La consecuencia de esto es que los límites de distribución geográfica de muchos vectores se están desplazando hacia el norte en el hemisferio norte, y hacia el sur en el hemisferio sur. También  están alcanzando altitudes mayores a las observadas hasta ahora. Por ejemplo, el principal vector del virus de la lengua azul en el Mediterráneo es Culicoides imicola. La distribución de este vector ha sufrido un desplazamiento hacia el norte en los últimos años, encontrándose en latitudes en las que nunca antes había sido observado. Lo mismo ha pasado con otras especies de jejenes y con ello (aunque no sea éste el único motivo) se ha desplazado el rango geográfico de la propia lengua azul, lógicamente. De igual modo, mosquitos como Aedes japonicum y Aedes albopictus han sido detectados por primera vez en Alemania (valle del Rhin) en verano de 2011). Estos hallazgos representan expansiones geográficas hacia el norte de vectores relevantes para importantes arbovirosis, como el chikungunya, el dengue o la encefalitis por virus West Nile, y preparan el camino para la futura expansión de éstas.

El calentamiento global también favorece otros procesos más sutiles, como por ejemplo, la “virogénesis“: a mayor temperatura más eficaz es la propagación de un virus dentro de un vector. También  la proporción de vectores “competentes” para la transmisión en una población depende de la temperatura ambiente.

El agua es otro de los elementos afectados por el cambio global y que influyen notablemente en las arbovirosis emergentes. El cambio climático afecta también a la abundancia y régimen de lluvias, y a la frecuencia de episodios de lluvias torrenciales, huracanes y ciclones. Las inundaciones crean grandes áreas de cría de mosquitos, que son una oportunidad para que prosperen diversas arbovirosis, entre ellas la encefalitis por virus West Nile. Tras el desastre producido por el huracán Katrina en 2005, que provocó la inundación de grandes áreas de Luisiana y Mssissipi, se produjo un recrudecimiento de la epidemia por este virus  en las zonas afectadas.  Por otro lado, también forma parte del cambio global la gestión de los recursos hídricos para crear zonas de regadío o proporcionar agua potable para abastecer a la población. Ello tiene efectos importantes sobre la distribución y abundancia de los vectores: la inundación artificial para crear zonas de regadío puede estar detrás de la expansión de algunas arbovirosis. Incluso se ha llegado a relacionar el abandono de las piscinas dentro de zonas residenciales afectadas por impagos de hipotecas en un episodio de recrudecimiento de encefalitis por virus West Nile en California en 2007. Igualmente la construcción de presas e inundación subsiguiente de grandes espacios tiene consecuencias para crear o destruir hábitats compatibles con la transmisión de arbovirosis. Es bien conocida la relación entre la aparición de graves brotes de fiebre del Valle del Rift y la construcción de grandes presas en África (Asuán en Egipto, Merowe en Sudán, Diama en Senegal, etc).

En resumen, las arbovirosis son especialmente sensibles a los efectos del cambio global, que ya sea a través del aumento del transporte y comercio internacional, ya a través del cambio climático y sus efectos en la temperatura y ciclo del agua, ya por intervenciones directas en la gestión del agua, pueden alterar la distribución e incidencia de estas enfermedades, lo cual frecuentemente da lugar a episodios de emergencia. Las arbovirosis emergentes pueden asimismo considerarse como verdaderos indicadores de los cambios ambientales derivados del cambio global, notablemente del cambio climático.

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