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.

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.

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).

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.