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Adenovirus humanos (HAdV): Anticuerpos IgM e IgG; Diagnóstico molecular (PCR); Identificación de especie y de genotipo (PCR y secuenciación)

Información 22-07-2018.

Los Adenovirus humanos (HAdV) son virus de ADN bicatenario icosaédricos sin envoltura clasificados en el género Mastadenovirus. Estos virus tienen una distribución mundial, provocando infecciones a lo largo de todo el año y se consideran responsables del 5 al 10% de todas las enfermedades febriles en recién nacidos y niños pequeños, causando infecciones más importantes en niños y personas inmunocomprometidas. La mayoría de las personas tienen evidencia serológica de una infección adenoviral previa a la edad de 10 años. 

Inicialmente mediante diferencias antigénicas se diferenciaron en serotipos. Posteriormente, la aplicación de técnicas moleculares han diferenciado los Adenovirus humanos en 7 especies (A a G: HAdV-A, HAdV-B, …,). La diferenciación de especies depende de la características como: distancia filogenética, organización del genoma (principalmente en la región E3), composición de nucleótidos, oncogenicidad en roedores, rango de hospedadores, neutralización cruzada, capacidad de recombinación, número de genes de ARN asociados a virus y hemaglutinación.

Además de las especies, los Adenovirus se diferencian en tipos (genotipos), de los que actualmente se han descritos hasta 84. Ello es debido a que el genoma de este virus es muy inestable ya que las coinfecciones pueden dar lugar a la recombinación homóloga que va generando su evolución molecular con la aparición de nuevos tipos, algunos de ellos considerados patógenos emergentes. La mayoría de los nuevos tipos de HAdV surgen por recombinación genómica homóloga.

Algunas de las especies se han subdividido en subespecies. Por ejemplo la especie HAdV-B está dividida en dos subespecies, B1 y B2, cada una de ellas, incluyendo a varios genotipos: B1 (HAdV-B3, -B7, -B16, -B21 y -B50) y B2 (HAdV-B11, -B14, -B34, -B35 y -B55).

Los Adenovirus humanos (HAdV) son responsables de brotes de infecciones, en particular los relacionados con guarderías, escuelas, campamentos infantiles, hospitales, entornos militares y otros centros. De todos los tipos de adenovirus conocidos, la tercera parte de ellos están asociados con enfermedades humanas como gastroenteritis, infecciones respiratorias, infecciones oculares, cistitis hemorrágica aguda, meningoencefalitis y hepatitis, mientras que los tercios restantes producen infecciones son asintomáticas.           

Las distintas especies y algunos de los tipos de cada especie se han relacionado con distintos tipos preferentes de infecciones. Así algunos de los tipos incluidos en las especies HAdV-B, -C y -E se asocian principalmente con infecciones respiratorias; los de HAdV-A, -D, -F y -G con gastroenteritis; los de HAdV-B,- D y -E con infecciones oculares, incluida la queratoconjuntivitis epidémica; los HAdV-B con cistitis hemorrágica aguda; los HAdV-A, -B y -D con meningoencefalitis y los de HAdV-C con hepatitis. De las subespecies, la subespecie B1 causa infecciones respiratorias a excepción de HAdV-B50 y los incluidos en la subespecie B2 causan enfermedad renal y de tracto urinario.

Los genotipos de la especie HAdV-A tienen importancia histórica como oncogénicos en ciertos organismos modelos de roedores, por ejemplo HAdV tipo 12, es altamente oncogénicos, con la capacidad de inducir tumores en roedores recién nacidos de 4 meses. En individuos inmunocompetentes, las infecciones por HAdV generalmente son autolimitadas y es relativamente infrecuente que produzcan infecciones letales, con algunas excepciones como las epidemias debidas a ciertas cepas y genotipos históricamente importantes, por ejemplo, "Ad-7h", recientemente clasificada como tipo 66. En los individuos inmunocomprometidos, las infecciones por HAdV son motivo de gran preocupación ya que pueden provocar infecciones letales. Específicamente, HAdV-A, -B y -C están asociados con más frecuencia con infecciones de receptores de trasplantes alogénicos como los serotipos HAdV-A31, -B3, -B7, -C1,-C2, -C5, mientras que muchos tipos nuevos de la especie HAdV-D se han identificado, por primera vez, en pacientes con SIDA y otros pacientes inmunocomprometidos como posibles patógenos oportunistas.

Todo ello hace que HAdV sea considerado como un importante problema de Salud Pública tanto para individuos inmunocompetentes, como inmunocomprometidos.

Estos virus se han encontrado en aguas en todo el mundo, incluidas las aguas residuales, el agua de los ríos, el agua potable, aguas oceánicas y de piscinas, llegando a superar a los Enterovirus, cuando ambos se detectan en las aguas superficiales. La evidencia ha demostrado que los Adenovirus sobreviven durante más tiempo en el agua que los varias especies de Enterovirus o como el Enterovirus causante de la hepatitis A, quizás por su ADN bicatenario, en comparación con los Enterovirus (ARN). Las infecciones por Adenovirus pueden ser causadas por la inhalación de gotitas aerosolizadas, por inoculación conjuntival directa, por diseminación fecal-oral, a través de tejidos infectados, filtros de flujo de aire o superficies ambientales.

Tropismo clínico del Adenovirus según especies y tipo (genotipo)

En los últimos años, se han identificado múltiples receptores celulares para Adenovirus, que determinan las afinidades de las especies de HAdV para tejidos concretos. Los Adenovirus humanos incluidos en la especie D (HAdV-D) son los más frecuentes, y muestran una gran variabilidad en sus tropismos, con crecimiento en tejidos oculares, gastrointestinales y respiratorios.

Los Adenovirus humanos de la especie D (HAdV-D), incluidos los tipos -D8, -D37, -D53 (cepa recombinante entre HAdV-22, HAdV-37 y HAdV-8), -D54, -D56 y -D64 (antes identificado como -D19a), pero también por los Adenovirus humanos HAdV-E4, -C5, -B3, -B7, -B11 y -B14 están implicados en brotes de queratoconjuntivitis epidémica adenoviral (EKC) que es una causa importante de morbilidad ocular, aunque también pueden causar fiebre faringoconjuntival (PCF) y conjuntivitis folicular inespecífica.

Los tipos HAdV-D8, HAdV-D64, HAdV-D37, HAdV- 54 (serotipo novedoso que se ha llegado a clasificar erróneamente en los últimos años como HAdV-D8 debido a su alta similitud), causan conjuntivitis más grave que los otros, y entre éstos últimos el HAdV-D8 se considera el principal causante de la ECK que se asocia principalmente con brotes comunitarios, instituciones militares e industriales. El HAdV-D64 (antes identificado como -D19a) surgió al tratarse de una cepa recombinante entre HAdV-D37 patógeno, y HAdV-D19 no patógeno. Los casos de PCF se han relacionado preferentemente con los serotipos HAdV-B3, HAdV-B7 y HAdV-B11.

Los tipos HAdV-F40, -F41, -G52 y diferentes miembros de la especie D, incluidos algunos de los tipos identificados más recientemente (tipos 65 y 67), son los principales causantes de las manifestaciones gastrointestinales. Aunque muchos tipos de Adenovirus se pueden encontrar en las heces de pacientes con diarrea, solo los Adenovirus F (especie F) que incluyen a los tipos (genotipos) 40 y 41 se han demostrado que son causantes de gastroenteritis agudas. Otras Adenovirus considerados no entéricas, como los tipos 1, 2, 5, 3 y 7, pueden persistir durante meses e incluso hasta años en las heces después de una infección.El número de muertes por diarrea causadas por adenovirus (HAdV-F40 y F41) se estimó en 2011 en un 3-4% de todas las muertes por diarrea entre los niños menores de 5 años en el mundo.

Las infecciones respiratorias agudas (IRA) son causadas en todo el mundo principalmente por HAdV de la especie B (tipos -B3, -B7, -B14, -B21, -B55), especie C (-C1, -C2, -C5, -C6) y especie E (-E4). Entre ellos los HAdV-C2, -B3, -B7, -E4 y -B55, son los principales patógenos de estas infecciones en niños y adultos y HAdV-C1, -C2 y -C5 son los que se observan con mayor probabilidad.

De entre los patógenos más frecuentes se encuentra el HAdV-B55, seguido del HAdV-E4. El Adenovirus humano B tipo 55 (HAdV-B55) ha sido identificado con un genoma recombinante entre HAdV-B11 renal y HAdV-B14 respiratorio, siendo más similar al genoma HAdV-B14 que al genoma HadV-B11. HAdV-B55 es un patógeno altamente contagioso, asociado a neumonía y síndrome de distrés respiratorio agudo.

HAdV-E4 es el único representante de la especie E, este virus es de origen zoonótico y está involucrado a través de dos recombinaciones interespecies con transferencia de genes parciales laterales. HAdV-E4 contiene un 97% de similitud con el genoma de SAdV-E26 (Adenovirus de simio).

Estos ejemplos indican que ciertos Adenovirus tienen tropismos para tejidos específicos, pero que las mismas manifestaciones clínicas pueden ser causadas por otros tipos y especies de Adenovirus humanos. Además, los tipos prevalentes de HAdV han cambiado y cambiarán a lo largo del tiempo.

Detección y tipificación de adenovirus mediante PCR

Los métodos convencionales para detectar las infecciones por HAdV en muestras de pacientes, incluyen la tinción de inmunofluorescencia para demostrar la presencia de antígeno del virus en las células infectadas y el aislamiento del virus en cultivo celulares inoculados con las muestras. Sin embargo, estos métodos han sido suplantados en gran parte por los métodos de diagnóstico basados en métodos moleculares (PCR) para detectar genomas de Adenovirus directamente en las muestras recibidas en los laboratorios. Los métodos moleculares permiten detectar la presencia de todas especies y tipos de Adenovirus, con elevada sensibilidad y especificidad en cualquier muestra de infecciones, por lo que estas pruebas se han convertido en el método estándar de diagnóstico.

Las pruebas de diagnóstico molecular de HAdV utilizan dianas moleculares conservadas dentro del genoma HAdV, en general del gen que codifica el hexón (cápsomeros de vértices de la estructura icosaédrica), pero la inclusión de regiones diana adicionales, por ejemplo, en el gen de la fibra (que emerge desde los hexones), pueden ser necesarias para asegurar la detección fiable de todos los tipos conocidos. Debido a que los tipos HAdV recién identificados generalmente resultan de procesos de recombinación dentro de la misma especie del virus o de diferentes especies del virus, las regiones diana de las pruebas de PCR se conservan en la mayoría de los casos, permitiendo así la detección con igual sensibilidad de los nuevos tipos recombinantes. Este es el caso de los genomas HAdV-D que parecen recombinarse con mayor frecuencia que otras especies de Adenovirus humanos. Así, se admite que los más de 40 tipos de HAdV-D han surgido a través de la recombinación entre las regiones genómicas que codifican los hexon y fibras. La mayoría de los nuevos tipos de HAdV identificados por análisis genómico pertenecen a la especie D, y se ha demostrado que incluyen secuencias derivadas de otros múltiples tipos de la misma especie.

La identificación de Adenovirus a nivel de especies (antes serotipos), de tipos e incluso cepas es relevante para estudios epidemiológicos y para el estudio la documentación exacta de brotes nosocomiales.

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