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El virus Schmallenberg es el resultado de una redistribución de segmentos genéticos de distintos orthobunyavirus

 

El virus Schmallenberg (abreviado, SBV) sigue siendo el centro de atención del mundo de los virus emergentes. Yo no quisiera ser pesado con este virus, que al fin y al cabo, desde el punto de vista de este blog, es uno más, pero el hecho de que haya aparecido muy recientemente y que lo haya hecho en unas circunstancias muy concretas, en el Norte de Europa, afectando al ganado bovino (un sector económicamente importante), y con un montaje mediático alrededor bastante considerable, ha lanzado a este virus al estrellato.

En este blog se ha hecho un seguimiento de los principales hechos y datos relevantes acerca de este virus y la enfermedad que produce, con 5 posts dedicados al mismo, el último publicado el 12 de abril. En aquel post quise reflejar que a pesar de que se seguía produciendo mucha información sobre el SBV,  gran parte de la misma era poco o nada relevante, por lo que permaneceríamos a la espera de información que realmente fuera novedosa para exponerla en el blog. Principalmente permanecía en cuestión algo tan importante como determinar si este virus era nuevo o era una “versión” actualizada de un virus ya conocido. En esta cuestión subyace otra muy importante también, que es su origen.  Pues bien: se ha producido una novedad importante en este sentido.

Científicos japoneses han publicado un estudio genético muy relevante acerca de la anterior cuestión en el nº del 16 de mayo de la revista Archives of Virology. En dicho estudio han obtenido los datos de la secuencia nucleotídica completa de los tres segmentos que constituyen el genoma de tres orthobunyavirus estrechamente relacionados con el SBV: los virus Shamonda (SHAV), Sathuperi (SATV) y Douglas (DOUV), todos ellos pretenecientes al serogrupo Simbu. Recordemos que estos orthobunyavirus tienen un genoma consistente en 3 segmentos de RNA llamados S, M y L. Como ya explicamos en un post anterior, los primeros análisis genéticos mostraban una gran semejanza (97%) entre los segmentos S del SBV y del SHAV, pero estos estudios eran preliminares porque aunque se analizaron los demás segmentos del SBV, esa información no estaba disponible para el SHAV. El estudio japonés mencionado completa y complementa a aquel estudio preliminar, ofreciendo por primera vez datos de semejanza entre SBV, SHAV y otros orthobunyavirus próximos. Los resultados muestran que si bien el SBV guarda una estrecha relación genética con SHAV en los segmentos S y L, no es así en el segmento M, que es muy distinto entre estos dos virus, siendo más parecido entre el SBV y los virus DOUV y SATV.

Así pues, el SBV parece haberse originado a partir del intercambio genético entre dos orthobunyavirus del grupo Simbu, uno de ellos más parecido al virus Shamonda, y otro más parecido a los virus Sathuperi y Douglas. Este tipo de intercambios genéticos es posible en virus de genoma segmentado cuando co-infectan (infectan simultáneamente) a un mismo hospedador. De hecho, tienen que infectar a una misma célula. En estos casos (que son muy poco frecuentes) es posible que emerjan virus “híbridos” con genomas “mezclados” fruto de la redistribución de segmentos genéticos. Muchos de ellos no serán viables, o tendrán serias dificultades para salir adelante, pero algunos lo consiguen, y dan lugar a verdaderas nuevas variantes víricas con características novedosas. Por ejemplo, el SBV se parecerá más a DOUV/SATV en la estructura de su partícula vírica (formada por proteínas que derivan del segmento M), pero tendrá características “no estructurales” (que pueden determinar propiedades  como la virulencia, la transmisibilidad o  el rango de hospedador) más parecidas al virus SHAV.

Los estudios genéticos dan mucha información sobre el origen de un virus. El del SBV ha desvelado en parte su misterio con este reciente estudio: en efecto, parece que  se trata de un “nuevo virus“, en el sentido de que se describe por primera vez un virus con esa composición genética peculiar, por lo demás propia de los virus del serogrupo Simbu dentro del genero Orthobunyavirus, familia Bunyaviridae.

Ya que estamos resumiré un poco otras novedades con respecto al SBV:

- Definitivamente no parece que el SBV haya afectado ni pueda afectar a los seres humanos. (Infecta a ganado vacuno, ovino y caprino).

- Se transmite por picadura de vectores dípteros del género Culicoides (C. obsoletus y C. dewulfii son las especies en las que se ha identificado el virus).

- Los paises afectados por ahora son: Alemania, Holanda, Bélgica, Francia, Reino Unido, Luxemburgo, Italia y España. En nuestro país se ha detectado solamente un caso de enfermedad que afecto a una explotacion de ganado ovino y caprino, en la provincia de Córdoba.

 

 

OTRAS INFORMACIONES DE INTERËS ESTA SEMANA:

En el blog “Small things considered” hay un interesante post sobre las aportaciones de las matemáticas a la biología: http://schaechter.asmblog.org/schaechter/2012/05/where-mathematicians-biologists-meet.html

 

 

 

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Virus Schmallenberg: alta seroprevalencia en bovino en Holanda

En un ProMed de hoy viernes, 9 de marzo, se informa que el laboratorio que realiza el diagnóstico veterinario oficial en Holanda (CVI Central Veterinary Institute, Wageningen, Holanda) ha llevado a cabo una encuesta seroepidemiológica en vacuno lechero de la zona oriental de ese país para determinar la presencia de anticuerpos frente al virus Schmallenberg (ver post anteriores de este blog: Schmallenberg, Alemania ¿otro nuevo virus? y Virus Schmallenberg: más cerca).

La presencia de anticuerpos en los animales analizados indicaría que han estado infectados en algún momento por este virus. Este dato es muy importante para conocer la epidemiología básica de la enfermedad, así como para determinar hastaq qué punto se ha extendido el virus por las poblaciones susceptibles. Estos datos son muy novedosos puesto que hasta ahora no ha habido disponible ningun test de anticuerpos para este virus. El CVI ha desarrollado una prueba para ello en un tiempo realmente muy corto.

El estudio muestra que el 70% de las vacas analizadas poseen estos anticuerpos, lo que es indicativo de que la exposición de esta población de vacas al agente infeccioso ha sido muy generalizada. Además, esta prevalencia es significativamente mayor en vacas del este de Holanda que en aquéllas del norte o del sur, lo que indica sencillamente que el virus está más extendido en la zona oriental de país, y que posiblemente fue por esa zona por donde fue introducido. El estudio también muestra que una vez introducido en una explotación, el virus acaba infectando a la mayoría de los animales susceptibles que hay en la misma.

De este estudio se deduce que la morbilidad de este virus (proporción de individuos con la enfermedad con respecto al total de individuos infectados) es realmente muy baja, sin tenemos en cuenta las cifras reales de animales susceptibles (en Holanda hay varios millones de vacas), infectados (podrían estar infectadas hasta un 70%), y enfermos (hasta ahora se han confirmado tan solo unos pocos cientos de casos de vacas afectadas en este país). Una estimación muy preliminar indicaría que menos de una de cada mil vacas infectadas desarrolla la enfermedad. Esto no es una novedad en este grupo de virus, ya que algo similar se ha observado que ocurre con el virus Akabane, otro miembro el género Orthobunyavirus, con seroprevalencias observadas de hasta un 80% en el ganado susceptible, del que una proporción igualmente baja padece la enfermedad.

Con la prueba serológica (de detección de anticuerpos) disponible ya, en breve podremos conocer no solo cual es la prevalencia de la infección por virus Schmallenberg en las distintas poblaciones susceptibles de cada uno de los países de Europa, sino también desde cuando se encuentra este virus circulando en nuestro continente, puesto que se podrán analizar retrospectivamente las abundantes colecciones de muestras serológicas recogidas durante años en el marco de la vigilancia de la lengua azul. Será interesante comparar las fechas de entrada y expansión posterior de este virus con los datos equivalentes existentes para el virus de la lengua azul de serotipo 8, que, recordemos, penetró en Europa hace 6 años, precisamente por la misma zona que este nuevo virus Schmallenberg. Recordemos que tanto el virus de la lengua azul como el virus Schmallenberg son arbovirus (transmitidos por picaduras de artrópodos) y probablemente comparten el tipo de vector (Culicoides o jejenes).

 

 

 

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Schmallenberg (Alemania) ¿otro nuevo virus?

¡Si antes empezamos con este blog antes aparece un nuevo virus! Dijimos en el post que sirvió de portada de este blog (Un mundo pequeño para unos seres diminutos: los virus emergentes) que hablaríamos del origen de los virus emergentes, su génesis, de donde salen, cómo surgen, etc. Pero como siempre, haciendo honor a su imprevisibilidad esencial, mientras preparábamos nuevas entradas ha “emergido” un nuevo virus, del cual vale la pena hablar un poco. Vamos a aprovechar la ocasión para usarlo como ejemplo de lo que es una nueva emergencia vírica.

En verano-otoño del año pasado, ganaderos y veterinarios de la región alemana de Renania-Westfalia, en particular de algunas granjas en la localidad de Schmallenberg, detectaron que algo no iba bien en sus vacas lecheras: tenían fiebre y diarrea, y producían menos leche. Enviaron muestras de los animales enfermos al laboratorio de referencia dentro de su red nacional de vigilancia sanitaria veterinaria (que corresponde al Friedrich Löeffer Institute, de Riems), para que investigaran qué podía estar ocurriendo. Tras descartar enfermedades conocidas y que podían tener consecuencias graves para el ganado (pestivirosis, lengua azul, fiebre aftosa, fiebre del Valle del Rift, etc) decidieron estudiar el caso en mayor profundidad. Si esto hubiera ocurrido hace tan solo 3 ó 4  años, habría pasado lo siguiente: el laboratorio de referencia habría aplicado todas las técnicas disponibles para los agentes infecciosos más probables, o incluso no tan probables, que pudieran afectar al ganado. Habrian podido también emplear pruebas “genéricas” que permiten detectar la presencia de grupos de patógenos relacionados a nivel genético. Podrían incluso haber aplicado pruebas de aislamiento vírico y técnicas de microscopía electrónica, y con suerte podrían haber detectado algún virus con una morfología característica que podría haber sido asignado a un grupo concreto de virus con los que compartiera esa morfología. En este último caso, prosiguiendo esos estudios, quizá durante varios meses, o incluso más tiempo, se podría haber llegado a alguna conclusión sobre la identificación de un “nuevo virus”. Sin embargo, lo más probable es que de estas investigaciones se hubiera obtenido un resultado  ”no concluyente” (por no obtener resultados tras las pruebas genéticas y el aislamiento vírico, por ejemplo, algo muy probable en este caso), y salvo que la enfermedad persistiera en gravedad y/o se extendiera, el caso se “archivaría” hasta encontrar más pruebas.

Pero estamos en 2012, y lo que ha ocurrido es esto: el Friedrich-Löeffer Institut (FLI) es un centro dotado con los ultimos avances tecnológicos. Entre ellos posee desde hace poco tiempo una tecnología realmente novedosa, que se conoce como metagenómica y que no vamos a explicar aquí (hay bonitos vídeos en YouTube, como el del siguiente enlace que explican cómo funciona). Esencialmente consiste en “leer” las secuencias de nucleótidos de los ácidos nucléicos (ADN y ARN) presentes en la muestra. Ya sé que esto ya lo hacían otras máquinas, pero la novedad de esta es que lee TODAS las secuencias de nucleótidos que encuentra en la muestra, de una sola vez. Para que se hagan una idea, si con las tecnologías convencionales de la época se tardó aproximadamente 13 años en secuenciar el primer genoma humano completo (unos 6000 millones de nucleótidos), y costó unos 2000 millones de €, en la actualidad, esto es, 11 años después de ese hito, la metagenómica permite hacer ese trabajo en una semana por unos 2000 €. Pues bien, con esta maravillosa máquina los científicos del FLI  examinaron las muestras de las vacas enfermas. La máquina da como resultado algo un poco abstracto (cientos de miles de lecturas de secuencias cortas solapantes que hay que ir empalmando, como si se tratara de un auténtico rompecabezas). Para entendernos, nos da un “ovillo” y de ahí hay que sacar el “hilo”, es decir, la secuencia del agente patógeno que podría causar la enfermedad. Unas secuencias peculiares llamaron la atención de los investigadores alemanes: en el ovillo había secuencias de un tipo de virus, de la familia de los Ortobunyavirus, que no es habitual en Europa, y del que se sabe que algunos representantes pueden infectar a las vacas y producirles una enfermedad. Con todas las secuencias obtenidas lograron “tirar del hilo” y reconstruir la secuencia completa de ARN del virus, y las compararon con las secuencias similares que había disponibles en las bases de datos públicas. Se trataba de un virus muy parecido al virus Shamonda, otro ortobunyavirus dentro del serogrupo Simbu, que afecta a bovinos y que fué aislado en Japón. El saber a qué virus se parece ayuda mucho en las investigaciones: estos virus al parecer son transmitidos por picaduras de artrópodos, probablemente Culicoides (como la lengua azul) o mosquitos. También parece que se transmite por la vía  transplacentaria. Del mismo modo, los conocimientos sobre la secuencia del nuevo virus y su parecido con otros ortobunyavirus del mismo serogrupo han ayudado en el aislamiento del mismo en cultivo, que se ha conseguido en células derivadas de un posible vector Culicoides. El virus aislado o tomado de muestras de animales infectados ha sido inoculado en vacas, que han desarrollado la infección y los signos clínicos de la enfermedad, lo que da cumplida cuenta de los postulados de Koch para este virus y la enfermedad que produce.

Este nuevo virus ha recibido el nombre provisional de virus Schmallenberg por la localidad alemana donde ha sido descrita su presencia por primera vez. Decimos “provisional” porque no sería la primera vez (ni será la última) que los habitantes de una localidad se niegan a que un virus tome el nombre de la misma, porque no les gusta verse asociados a algo tan negativo como una enfermedad infecciosa, una “peste”, en definitiva (pueden encontrar más información acerca de la dificultad de nombrar a los virus en el siguiente enlace).

Una vez se ha reconstruido la secuencia del virus emergente es posible avanzar muy rápido: desarrollar pruebas que permitan su diagnóstico rápido es coser y cantar. De este modo en pocas semanas los científicos del FLI pudieron investigar con técnicas específicas la presencia del nuevo virus en otras granjas cercanas, así como en casos de enfermedad compatible con la clínica observada. En pocos meses se ha podido investigar la expansión de la enfermedad en Europa. En esto ha ayudado bastante el que los investigadores del FLI han compartido la información y puesto a disposición de la comunidad científica todas las herramientas desarrolladas, de un modo muy rápido y eficaz. Actualmente la práctica totalidad de los laboratorios nacionales de referencia de los países de la UE, incluyendo el nuestro, tienen ya las herramientas que permiten la detección rápida del virus, lo cual permite una vigilancia efectiva. Hasta el momento se ha detectado el virus en Alemania, Holanda, Bélgica, Reino Unido y Francia. Se ha comprobado que no solo infecta a bovinos, sino que también las ovejas y las cabras son susceptibles a la enfermedad, produciendo en ellas abortos y malformaciones congénitas.

Seguramente a estas alturas se estarán haciendo muchas preguntas: ¿de donde ha salido este virus? ¿por qué ha aparecido en Alemania? ¿que hubiera pasado si no se hubiera empleado la metagenómica? ¿en los países donde no se emplea aún esta tecnología, pasan desapercibidos muchos virus? Creo que, para no extendernos mucho, estas preguntas las podemos dejar para otros post. Únicamente me gustaría acabar remarcando el ejemplo que constituye el descubrimiento de este virus por la poderosa tecnología metagenómica. En los ultimos años se han descubierto un gran número de virus nuevos empleando esta tecnología, y seguramente los años venideros aguardan el descubrimiento de muchos más virus hasta ahora desconocidos, y que pasarán al bando de los “virus emergentes” en el momento que sean descubiertos.

Más información:

http://wwwnc.cdc.gov/eid/ahead-of-print/article/18/3/11-1905_article.htm

http://www.fli.bund.de/en/startseite/current-news/animal-disease-situation/new-orthobunyavirus-detected-in-cattle-in-germany.html

http://rasve.mapa.es/RASVE_2005/Rasve.aspx?IDNO=627

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