Hemos querido preparar un artículo divulgativo para saber a que nos enfrentamos como seres vivos y como sociedad desde un punto de vista biológico y epidemiológico.
¿Qué es un virus?
Los virus son agentes infecciosos que requieren de un organismo vivo para reproducirse y multiplicarse, no son células, pero necesitan de estas para sobrevivir como parásitos. Sin embargo, en la comunidad científica no hay consenso sobre si los virus son o no organismos vivos. La capacidad infecciosa de los virus alcanza a todo tipo de organismo vivos: animales, plantas, hongos, bacterias y protozoos… incluso a otros virus.
Son agentes muy pequeños, su tamaño medio alcanza los 100 nanómetros, y debido a ello sólo pueden observarse por medio de microscopía electrónica.
Los virus están compuestos por múltiples partículas muy sencillas, su estructura la forma una cubierta proteica llamada cápside que protege un interior compuesto de ADN o ARN (ácidos nucleicos que conforman la base del material genético de los seres vivos). En el caso humano, estas dos biomoléculas determinan lo que somos como especie y en buena medida, lo que somos como individuos. Algunos tipos de virus también tienen en su cubierta lípidos (grasas) o glúcidos (azucares). Varios virus aparecen con púas o espículas en su cápside, que son estructuras de fijación a la célula hospedadora, estructuras de anclaje a la células de los organismos vivos.
Mecanismo de infección de un Virus
Los virus pueden entrar en el organismo por medio de las mucosas, la sangre, a través del aire, etc… Cada virus tiene una determinada afinidad por diferentes células del cuerpo a las cuales puede atacar. La forma de infección a unas células concretas la determina la composición proteica de su cápside.
Las células del cuerpo también cuentan con proteínas en su superficie. Las usan para comunicarse entre sí y reconocerse. Los virus utilizan este sistema de reconocimiento para introducirse en el interior de las células y producir la infección. (Digamos que las proteínas de la cubierta exterior del virus –cápside- actúan como llaves ante las “cerraduras” proteicas que existen en la superficie de las células).
Una vez dentro de las células, estas empiezan a copiar y fabricar el material genético del virus, replicando sus componentes y abandonando la célula para infectar a otra que se pondrá nuevamente a trabajar en la replicación del virus. Y así sucesivamente hasta que coexisten multitud de células trabajando en la replicación del virus.
Historia del Coronavirus
Los Coronavirus humanos son conocidos desde hace muchos años, desde el siglo pasado, tenían una baja patogenicidad y causaban infecciones respiratorias leves. Algunos ejemplos son:
HCoV-229E (alpha)
HCoV-NL63 (alpha)
HCoV-OC43 (beta)
HCoV-HKU1 (beta)
Son virus cuyo material genético se encuentra en forma de ARN de cadena única y positiva (cadena que gira en el sentido de las agujas del reloj). El nombre de coronavirus viene por su morfología, las espículas que se ven en microscopía electrónica se asemejan a una corona que envuelve su contenido de ARN del interior.
El ARN interior se encuentra en cadena única girando en el sentido horario, esto hace que cuando infecta a una célula, este ARN no necesita ser copiado a ADN antes de empezar a generar proteínas, pues tiene el mismo sentido que el ARN propio de los organismos que infecta, provocando que sus infecciones cursen muy rápido.
La cubierta está formada por dos proteínas. La S, la proteína más exterior, es de gran peso molecular y está unida a glúcidos, siendo la que forma las proyecciones características del grupo, (púas o espículas). La glicoproteína M forma junto con la S la cubierta. En el interior de la cápside encontramos la fosfoproteína N, que le otorga la morfología en hélice.
El problema que hemos tenido en el siglo XXI es que los coronavirus han tenido una mayor patogenicidad, existiendo dos grandes brotes epidemiológicos, uno el del SARs-CoV (beta) y otro el del MERS-CoV (beta).
El SARs-CoV (beta) nació en china en el año 2002 y causó en 32 países de todo el mundo casi 10.000 infecciones con un 10% de mortalidad. El MERS-CoV (beta) es diez años posterior, del año 2012, y afectó fundamentalmente a los países del Oriente Medio. Hubo unos 2.500 casos en 27 países con una letalidad del 35%.
Lo común de todos los coronavirus es que el reservorio natural son los murciélagos, y estos, a través de un mamífero intermediario podrían infectar al ser humano. En el caso del SARS un pequeño mamífero, en el caso del MERS era el dromedario.
SARS-CoV-2 (beta). COVID19
Ahora tenemos un nuevo coronavirus, el SARS-CoV-2 (beta). Inicialmente se llamó la enfermedad del COVID19 y está causada por este virus. Se parece mucho más al SARs-CoV (beta) que al MERS-CoV (beta) posterior.
En un mercado de pescado y marisco en la ciudad de Wuhan (China) es donde ha nacido todo este brote en los últimos tres meses. Produciéndose una evolución desde Wuhan hasta infectar a toda China en prácticamente dos meses. La hiperconectividad que existe hoy en día por todo el mundo, gracias a los avanzados medios de transporte, ha generado una gran diseminación provocando una auténtica pandemia.
Epidemiología
Actualmente hay más de 375000 personas infectadas en 195 países distintos, teniendo España, a día 23 de marzo de 2020, más de 33000 casos. Esta Epidemia ha causado en el mundo más de 16000 muertos, con una mortalidad global del 4% pero es variable dependiendo de los países. Los casos de fuera de China ya han superado con creces los casos interiores.
Evolución epidemiológica en España
Uno de los aspectos que más preocupan en estos momentos es conocer cuando vamos a llegar al pico de infección, porque a partir de entonces, el número de infectados y de casos va a bajar. Este extremo, con un escenario tan cambiante como el actual, debe hacerse día a día. Vamos a tomar de muestra tres días en base a los informes elaborados por Grupo de investigación MUNQU del IMM de la Universidad Politécnica de Valencia.
El primero es del 20/03/2020
El segundo es del día 21/03/2020
El tercero es del día 22/03/2020
Entre las tres gráficas podemos observar como existe una evolución de la curva relajando su pendiente, parece que el efecto del estado de alarma empieza a mostrar sus primeros resultados estadísticos positivos. Esto es significativo teniendo en cuenta que el principal problema con el que nos encontramos es la saturación del sistema sanitario español. Es importante que la pendiente de la curva se reduzca y el pico de infección se retrase en el tiempo (actualmente situado entre el 20 de mayo y el 6 de junio de 2020), así damos la oportunidad al sistema sanitario a poder atender el mayor número de personas de una manera óptima. Esto se refleja también en la previsión del número de casos reportados activos, que disminuye de casi 2 millones y medio a unos 800.000.
Este dato nos permite establecer como tesis a fecha de 23 de marzo de 2020 que en el pico máximo de la enfermedad 160.000 personas desarrollarán algún tipo de complicación clínica, ya sea neumonía e insuficiencia respiratoria en mayor o menor gravedad, y cuya mortalidad superará las 40000 personas.
ACTUALIZACIÓN MODELO MATEMÁTICO MUNQU del IMM de la Universidad Politécnica de Valencia 01/04/2020
Formas de infección
La tasa de infectividad es muy alta. La transmisión es produce por gotas de persona a persona en contacto con las mucosas, por eso es importante mantener las distancias de seguridad entre unas y otras. El virus tiene un gran peso molecular, no se mantiene en el aire y cae rápidamente, siendo la distancia óptima de seguridad de 1 a 2 metros.
También se puede transmitir por objetos inanimados ya que estas gotas se depositan en las superficies. La transmisión no solo es de personas sintomáticas, sino que en la fase asintomática la transmisión es posible, llegándose a la conclusión que el 50% de los contagios actuales se han producido en la fase preasintomática. La transmisión después de la curación también es factible, esto supone que el aislamiento debe mantenerse dos semanas después de que se produzca la sanación.
La transmisión fecal-oral parece que es improbable, pero hay casos que por los síntomas digestivos que presentan hace sospechar que es la forma de entrada más probable. La transmisión perinatal parece poco viable, aunque hay muy poca experiencia en estos casos por el momento.
Características y patogenia
Genoma de 32.000 pares de base de ARN y tiene una transcriptasa inversa (encima encargada de hacer copias incorrectas) con tasas de recombinación de hasta el 25%.
Este virus tiene las mismas características morfológicas que los demás coronavirus, con unas espículas en forma de corona que son unas glucoproteínas muy maleables que tolera altas tasas de mutación, de inserción, de elección y de combinación lo que hace que estos coronavirus puedan adaptarse evolutivamente a distintas situaciones y hacer que estos virus, inicialmente poco patógenos, hayan pasado a ser muy patógenos en el ser humano.
Los receptores celulares del virus son los ECA-2 (enzima convertidora de la Angiotensina) produciéndose una unión covalente entre este receptor humano y las espículas del virus. Este receptor celular (ECA-2) se encuentra altamente distribuido por todo el organismo; células del corazón, riñones, aparato cardiovascular y pulmones. Es por los pulmones fundamentalmente la vía de entrada de esta infección.
Una vez dentro de las células, como hemos dicho anteriormente, estas empiezan a copiar y fabricar el material genético del virus, replicando sus componentes y abandonando la célula para infectar a otras. Se piensa que un solo coronavirus que entre en una sola célula puede llegar liberar más de 100000 partículas virales hijas.
La diana de este coronavirus es el aparato respiratorio a nivel de las células del alveolo pulmonar, generando una vez dentro un mecanismo fisiológico que da como resultado la generación de sustancia tóxicas que podrían provocar un síndrome de distrés respiratorio del adulto (síndrome de dificultad respiratoria aguda)
Este virus tiene otra propiedad y es que de forma indirecta impide el paso de Angiotensina I a II sin bloquearla, lo que hace que la Angiotensina II se una a sus receptores provocando más daño tisular y edema pulmonar, generando la neumonitis típica de esta infección.
Manifestaciones clínicas y diagnóstico
En el 50% de los pacientes infectados su periodo medio de incubación es de 5 días, y el 98% de los infectados pueden mostrar los síntomas entre el día 2 y el día 14. Menos de un 3% muestran síntomas con posterioridad a los 14 días.
Las manifestaciones clínicas son las de cualquier enfermedad viral: fiebre, tos no productiva, malestar general… y en algunos pacientes puede preceder a estos síntomas la diarrea, sugiriendo una infección por vía digestiva, o la perdida del gusto y el olfato.
La mayoría de los pacientes se van a recuperar de forma espontanea, pero un 20% desarrollaran neumonía e insuficiencia respiratoria con un fracaso multiorgánico en los casos más severos. Los niños suelen tener una enfermedad mucho más benigna que los adultos.
El SARS-CoV-2 (beta). COVID19 en China
Analizando los 50.000 casos iniciales en China, la media de edad fue de 47 años y el 95% de los pacientes se encontraban entre los 20 y los 80 años. La infección afectó más a hombres que mujeres (42% mujeres y 58% hombres).
Los tres síntomas más importantes, independientemente de la gravedad de la infección, fueron la fiebre, la tos seca y la fatiga. Los pacientes que desarrollando la enfermedad de forma más grave coinciden en que tenían patologías previas como la hipertensión, la diabetes, enfermedades cardiovasculares o enfermedades pulmonares (EPOC o asma). Sorprendiendo que los pacientes con hipertensión eran los que tenían una mayor tasa de desarrollo de la infección de forma grave. (Lo que hace pensar que pudiera existir algún tipo de interacción entre los IECAs-medicamentos que controlan la tensión arterial- y el desarrollo de esta infección en este tipo de pacientes. La Agencia Española del Medicamento y otras organizaciones similares internacionales no considera hasta ahora que se deban cambiar tratamientos con IECAs de los pacientes hipertensivos)
En china, las placas de tórax son anormales en un 60% de los pacientes mientras que los TAC (más sensible) lo son en casi un 90%. Viéndose un patrón parcheado en la mayoría de los pacientes, un patrón intersticial puro fue poco frecuente. El diagnóstico de la neumonía se realizaba muy pronto, o en el momento del diagnóstico de la infección del virus o tres días después del comienzo de los síntomas. Las complicaciones más frecuentes fueron: shock séptico (1%), distrés respiratorio del adulto (3,4%) y afectación renal (0,5%)
Un 81% de los pacientes tenían una enfermedad leve, un 14% grave y un 5% crítica, necesitando su ingreso en la unidad de cuidados intensivos. La mortalidad global en china ha sido del 2,5%.
Viralidad
El pico viral no se produce al final de la enfermedad sino al principio (entre los primeros 5 días), justificando que este virus pueda producir transmisión presintomática. En pacientes infectados podemos encontrar el virus en todas las muestras respiratorias y en la sangre siendo muy excepcional encontrarlo en orina.
Pronóstico
Leve. Un 10-15 % progresa a grave
Grave. Un 15-20% progresa a crítica
Crítica.
La recuperación será del 96% y el fallecimiento del 4%, teniendo en cuenta que de los paciente que están en UCI la mortalidad es del 50%. Todo esto ocurre en muy poco tiempo (2 semanas desde el inicio de los síntomas)
Tasas de mortalidad
Por debajo de los 50 años, la mortalidad es muy baja, pero por cada década a partir de los 50 años esta se dobla. Siendo del 2% en pacientes con edades comprendidas entre 50 y 60 años, del 4% en los que tienen edades comprendidas entre los 60 y 70 años, del 8% entre los de 70 y 80 años, y del 16% en los mayores de 80 años.
Factores determinantes de la evolución del paciente ingresados con la enfermedad
– Edad. A mayor edad peor evolución
– Índice de SOFA (Seguimiento cuantitativo el estado del paciente durante su estancia en la Unidad de Cuidados Intensivos) 5,65
– D-dímero: > 1 ug/ml
Diagnóstico
Ante la sospecha de la infección en pacientes con un cuadro clínico característico de la enfermedad y sin poder tener acceso a la realización de una RT-PCR (prueba para detectar la presencia del ARN del coronavirus), para confirmar la sospecha, existen algunos parámetros analíticos que pueden reforzar un diagnóstico sospechoso de infección en los paciente. Estos parámetros son los siguientes:
– D-dímero Alto
– Antígeno de Legionella Pneumophila en orina. Negativo
– Neumococo en orina. Negativo
– Linfopenia (Un número anormalmente bajo de linfocitos)
– Placa de tórax o TAC
Prevención
A nivel personal, a parte de la higiene personal con el lavado de manos permanente como medida principal de prevención, el control de las secreciones respiratorias y el uso de equipos de protección individual, en el campo de la prevención antiviral de los contagios, jugará un importante papel la Hidroxicloroqina y el Lopinavir/ritonavir, y a nivel poblacional, el realizar un enfoque agresivo para retrasar la transmisión implementando medidas de salud pública como el aislamiento evitando el contacto social. El objetivo es conseguir que el número de casos activos sea asumible por las autoridades sanitarias.
Tratamiento:
Según las dianas, estos son algunos de los tratamientos a estudio en base al conocimiento en el comportamiento de distintos fármacos:
- Inhibidores de ECA-2 (Campo a investigar).
- Cloroquina. Actuando en la endocitosis y exocitosis (evitando la entrada y salida del virus de las células) de las partículas virales. Siendo antiviral y antiinflamatoria de cara al síndrome del distrés respiratorio del adulto. La Hidroxicloroqina es mucho más antiviral que la cloroquina.
- Inhibidores de la proteasa (Lopinavir/Ritonavir). Inhibiendo la proteasa del coronavirus y evitando que esa poliproteina no se fragmente.
- Remdesivir. Actúa inhibiendo la transcriptasa inversa. Se ha demostrado in vitro y animales que es muy activo para todos los Beta-coranovirus. Se ha utilizado tanto como agente terapéutico como profiláctico. No tiene interacción farmacocinética relevante. Vía intravenosa. Medicamento muy activo en ensayo clínico actualmente.
- Ribavirina e Interferón-beta.
- Vacuna. En vías de investigación. Los plazos de la obtención de vacunas se han ido acortando sustancialmente el los últimos tiempos. En el caso del SARS-CoV-2 (beta) ya se ha anunciado por the National Institutes of Health de EEUU el comiendo de la organización de un ensayo clínico en humanos.
Los corticoides han demostrado ser eficaces para el tratamiento del síndrome del distrés respiratorio grave sin embargo no se recomiendan para la neumonitis por influenza que desarrolla este síndrome.
Tozilizumad. Antagonista de la Interleucina 6 (glucoproteína secretada por los macrófagos) para evitar la toxicidad pulmonar.
Se pueden combinar estos medicamentos puesto que actúan sobre dianas distintas.
Según el Dr. José María Miró, responsable del Servicio de Enfermedades Infecciosas del Hospital Clínico de Barcelona, el tratamiento de elección sería de forma precoz con una combinación de fármacos en pacientes mayores de 50 años con Remdesivir, Hidroxicloroqina, Lopinavir/Ritonavir con o sin interferón, y si los pacientes tienen síndrome del distrés respiratorio corticoides o Tozilizumab.
Bibliografía.
- Conferencia en la 17ª edición POSTCROI 2020. Una actualización de la 27º Conference on retroviruses and Opportunistic infections. Dr. José María Miró, responsable del Servicio de Enfermedades Infecciosas del Hospital Clínico de Barcelona.
- Revista Redacción Médica.
- Ramón Contreras. Coronavirus. Biologia.laguia2000.com
- Grupo de investigación MUNQU del IMM de la Universitat Politècnica de València.