La gripe aviar¿Una nueva amenaza pandémica?

COLECCIÓNDIVULGACIÓN

CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS

Jordi Figuerola, Estación Biológica de Doñana (CSIC)Adolfo García-Sastre, Mount Sinai School of Medicine, New YorkJuan Ortín (coord.), Centro Nacional de Biotecnología (CSIC)Pilar Pérez-Breña, Centro Nacional de Microbiología (Instituto de

Salud Carlos III)Agustín Portela, Agencia Española del MedicamentoGustavo del Real, Centro de Investigación en Sanidad Animal (CISA).

Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y AlimentariaRamón Soriguer, Estación Biológica de Doñana (CSIC)

Madrid, 2007

La gripe aviar¿Una nueva amenaza pandémica?

Con la COLECCIÓN DIVULGACIÓN, el CSIC cumple uno de sus principales objetivos: proveer de materiales rigurosos y divulgativos a un ampliosector de la sociedad. Los temas que forman la colección responden a la demanda de información de los ciudadanos sobre los temas que más les afectan:salud, medio ambiente, transformaciones tecnológicas y sociales… La colección está elaborada en un lenguaje asequible, y cada volumen está coordi-nado por destacados especialistas de las materias abordadas.

COMITÉ EDITORIAL

Pilar Tigeras Sánchez, directoraSusana Asensio Llamas, secretariaMiguel Ángel Puig-Samper MuleroAlfonso Navas SánchezGonzalo Nieto FelinerJavier Martínez de SalazarJaime Pérez del ValRafael Martínez CáceresCarmen Guerrero Martínez

Catálogo general de publicaciones oficialeshttp://www.060.es

© CSIC, 2007© Jordi Figuerola, Adolfo García-Sastre, Juan Ortín (coord.), Pilar Pérez-Breña, Agustín Portela, Gustavo del Real y Ramón Soriguer, 2007

Reservados todos los derechos por la legislación en materia de Propiedad Intelectual. Ni la totalidad ni parte de este libro, incluido el diseño de la cubierta puedereproducirse, almacenarse o transmitirse en manera alguna por medio ya sea electrónico, químico, mecánico, óptico, informático, de grabación o de fotocopia, sinpermiso previo por escrito de la editorial. Las noticias, asertos y opiniones contenidos en esta obra son de la exclusiva responsabilidad del autor o autores. La editorial, por su parte, sólo se hace responsabledel interés científico de sus publicaciones.

ISBN: 978-84-00-08461-5NIPO: 653-06-082-3Depósito legal: M-8.914-2007

Edición a cargo de Cyan, Proyectos y Producciones Editoriales, S.A.

MINISTERIODE EDUCACIÓNY CIENCIA

Agradecimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2. Biología general de los virus de la gripe . . . . . . . . . . . . . . . 15Estructura de la partícula viral y del genoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Reconocimiento del receptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Entrada del virión en la célula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Mecanismos de replicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Morfogénesis y liberación de viriones progenie . . . . . . . . . . . . . . . . 18Mecanismos de variación viral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Los virus gripales como cuasiespecies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3. Factores que determinan la patogenicidad viral . . . . . . . . . 21Factores genéticos virales implicados en patogenicidad . . . . . . . . . . 21Factores genéticos virales que determinan el rango de huésped . . . 22Evolución viral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Índice

Saltos de huésped . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Epidemias anuales y pandemias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Factores determinantes para la aparición de pandemias . . . . . . . . . 25Historia natural de los virus H5N1 recientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4. Ecología viral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Las aves silvestres como reservorios del virus de la gripe . . . . . . . . . 27Posibilidades para la dispersión de virus gripales por aves migratorias . 28

5. La gripe aviar en las aves domésticas . . . . . . . . . . . . . . . . . 31La gripe aviar como problema clásico de sanidad animal . . . . . . . . . 31Prevención y control de la gripe aviar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Carácter zoonótico de la gripe aviar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34La gripe en otros animales domésticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6. Detección e identificación de virus gripales. Sistemas de alerta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Cuadro clínico de la gripe humana producida por virus AH5N1 . . . . 37Detección de la infección humana por gripe aviar . . . . . . . . . . . . . . 38Diagnóstico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Caracterización de los virus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Red para la vigilancia de la gripe en España . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Preparación ante una posible pandemia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

7. Prevención y terapia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Vías de contagio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Reacción inmune . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Vacunas inactivadas y atenuadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Vacunas pandémicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Vías alternativas de vacunación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Antivirales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Aparición de virus resistentes, mecanismos de resistencia y patogenicidad de virus resistentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

8. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

gradezco a Carlos Martínez por su invitación y su estímulo para la redacción de estedocumento y a todos los que han contribuido con su esfuerzo y dedicación a suescritura y publicación. Mi reconocimiento especial a los co-autores que no sonmiembros del CSIC por su disponibilidad y sus importantes aportaciones, así como al personal de la Estación Biológica de Doñana por las fotografías que hancontribuido a la ilustración de esta obra.

JUAN ORTÍN

Coordinador

Agradecimientos

A

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n el Consejo Superior de Investigaciones Científicas tenemos un obvio compromisoprofesional con la producción de conocimientos científicos, pero también tenemosun compromiso social con nuestros conciudadanos, a quienes tenemos la obligaciónde ofrecer informaciones contrastadas, que les permitan disipar dudas y tomardecisiones mejor informadas. No se trata sólo, así pues, de producir o de adquirirconocimientos, sino también de integrarlos y de darlos a conocer. Tratamos de seralgo así como artesanos del conocimiento experto, que ponemos a disposición de la sociedad que nos mantiene.

El documento que aquí se presenta, La gripe aviar: ¿una nueva amenaza pandémica?pertenece a este género. No pretende aportar novedades científicas, sino ofrecerconocimientos integrados sobre un tema de justificada preocupación social. Elpúblico al que va dirigido, no es quizá el gran público: no son los centenares demiles de lectores de periódicos, pero sí los periodistas especializados; no son losmillones de estudiantes de primaria, pero sí sus profesores.

La interrogación que forma parte del título de este documento quiere decir,simplemente, que los científicos no sabemos si se va a producir una pandemia,provocada por la llamada gripe aviaria, o no: no somos más fiables que otrosprofesionales a la hora de hacer profecías o, mejor dicho, somos tan falibles comotodos los demás. Prediction is very risky, especially about the future, “toda predicciónes muy arriesgada, especialmente sobre el futuro”, y si todos los científicos se

Prólogo

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Torrente en Puerto Mont (Chile).Fotografía: C. M. Duarte.

hubieran atenido a esta prudente reflexión de Niels Bohr, se habrían evitadomuchas alarmas injustificadas y muchas profecías incumplidas.

Es verdad que no podemos anticipar el futuro, pero sabemos bastantes cosas delpresente, porque continuamente estamos tratando de generar nuevos conocimientossobre la realidad. De hecho, lo que hay de cierto sobre, por ejemplo, la gripe aviaria,lo sabemos nosotros y no los mercaderes, los agoreros o los profetas apocalípticos,que siempre proliferan en momentos de incertidumbre. Se trata, pues, de undocumento de carácter formativo, educativo y divulgativo, pero de nivel medio,porque sus contenidos son, con frecuencia, bastante técnicos pero comprensibles.Como dijo Einstein en cierta ocasión, everything should be made as simple as possible,but not simpler, “todo debería hacerse lo más simple posible, pero ni una pizca más”.Esperamos, con todo, que su nivel de tecnicismo no sea un impedimento para queresulte útil a los lectores a los que va dirigido. Al fin y al cabo, han transcurridoexactamente cien años desde que la Junta para la Ampliación de Estudios y deInvestigaciones Científicas fue fundada y, afortunadamente, la España de hoy tienepoco que ver con la de entonces. En gran medida se ha cumplido ya el deseo de suprimer presidente, Santiago Ramón y Cajal, de que “en el más breve plazo posible,nuestra Patria colabore, en la medida de sus fuerzas mentales y de sus recursosfinancieros, en la empresa de la cultura y civilización universales”.

CARLOS MARTÍNEZ ALONSO

Presidente del CSIC

os virus de la gripe son agentespatógenos altamente variables quecontienen un genoma de RNAsegmentado y ocasionan en el hombreinfecciones respiratorias en forma deepidemias anuales y pandemiasocasionales. Las pandemias gripales sonproducidas por virus nuevos para lapoblación y afectan a toda laHumanidad en un periodo corto detiempo. Durante el siglo XX seregistraron tres pandemias gripales, en1918, 1957 y 1968, la primera de lascuales fue la más importante y ocasionóentre 20 y 40 millones de muertes.

Desde 1997 se han registradoinfecciones en humanos producidas porvirus gripales típicos de la enfermedaden pollos, del subtipo H5N1, quenormalmente ocasionan brotesaltamente contagiosos y letales en avesde corral. Estas infecciones en humanos

han tenido lugar en diversos países delsudeste asiático, donde los virus H5N1han ocasionado brotes recurrentes deenfermedad en aves domésticas.Además, estos virus también se hanestablecido en poblaciones de avessilvestres de la región. Desde allí, losvirus H5N1 se han extendido al oestede Asia, a África y a países de Europaoriental, en forma de brotes limitadosde enfermedad en aves y algunos casosen humanos.

Ante el peligro de que los virusgripales H5N1 den origen a una nuevapandemia, alertado por laOrganización Mundial de la Salud envarias ocasiones, el CSIC ha decididopresentar un documento institucionalen el que se resume la situación desdeun punto de vista científico. En estedocumento se discute de forma sucintala biología básica del virus, sus

1. Introducción

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mecanismos de variación y las bases de su patogenicidad y de su capacidadpara cambiar de huésped. Además, sediscute la ecología viral y laimplicación de las aves silvestres comoreservorio general de los virus gripales,así como las características de laenfermedad en aves domésticas. Deespecial relevancia son los apartadossobre el sistema de alerta temprana

para la detección y caracterización de virus potencialmente pandémicos,tanto a nivel español como europeo y mundial. Además, se resumen lascaracterísticas de las vacunasdisponibles, los requerimientos parapreparar las vacunas pandémicas y elpapel de los medicamentos antiviralespara la profilaxis y la terapia de lasinfecciones en humanos.

Estructura de la partícula viraly del genoma

Los viriones gripales son partículaspleomórficas de apariencia esféricacon una envuelta lipídica externa que deriva de la membrana celular (figura 2.1). Por debajo de la membranase encuentra una capa constituida por la proteína matriz (M1), que es elsoporte estructural de la partícula, y en su interior un conjunto deribonucleoproteínas (vRNPs) queconstituyen el genoma del virus(Lamb and Krug, 1996). Lascaracterísticas antigénicas de laproteína M1 y de las vRNPs permitendistinguir 3 tipos serológicos virales,A, B y C, de los que los tipo A son losmás relevantes clínicamente y son losúnicos que han producido pandemias.El texto que sigue se refiere

esencialmente a los virus gripales tipo A.

El genoma de estos virus estáformado por 8 piezas de RNA decadena sencilla y polaridad negativa,es decir, no pueden ser traducidosdirectamente a proteína. Lassecuencias de los extremos de cadaRNA están conservadas entre sí y entre todos los virus tipo A, y sonparcialmente complementarias. Cada segmento de RNA está asociado a la polimerasa viral, que es un complejo de tres subunidadesdistintas, PB1, PB2 y PA, mediante interacción con losextremos del RNA y está protegidopor asociación a monómeros de lanucleoproteína (NP), uno de loscomponentes mayoritarios en elvirión (figura 2.3) (Lamb and Krug,1996).

2. Biología general de los virus de la gripe

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Figura 2.1. Representación esquemática de unapartícula del virus de la gripe. Se representa la membrana viral (amarillo) con lasglicoproteínas mayoritarias (hemaglutinina —HA— y neuraminidasa —NA—) y la proteínaM2. La capa de proteína M1 se representa enazul claro, con las proteína NS2 (NEP) asociada.En el interior se representan 8ribonucleoproteínas con la nucleoproteína (NP) y las subunidades de la polimerasa (PB1, PB2 y PA).

Además de las proteínas citadas, losvirus gripales tipo A expresan otrasproteínas importantes para su replicacióno su interacción con el huésped, que noestán presentes en la partícula viral: laproteína NS1 une RNA de doblecadena, modula la replicación viral y esesencial para bloquear la respuestacelular a la infección, que está mediadapor interferón (García-Sastre, 2001). Laproteína PB1-F2 parece modular laapoptosis o muerte celular programadacomo consecuencia de la infección(Chen et al., 2001).

Reconocimiento del receptor

Los receptores celulares de los virus dela gripe son residuos de ácido siálicoque se encuentran en glicoproteínas y glicolípidos de la membrana celular y están presentes en todas las células. LaHA del virus es responsable de la uniónal receptor, mediante un sitio dereconocimiento específico y conservadoque se encuentra en su región globularexterna (Wiley and Skehel, 1987). Por

En la superficie del virión, e insertadas en su membrana, seencuentran dos glicoproteínas, la hemaglutinina (HA) y laneuraminidasa (NA), cuya estructuradetermina los subtipos serológicos quepodemos definir entre los virusgripales tipo A. Así, existen 16subtipos diferentes de HA (H1-H16) y 9 de NA (N1-N9). Además, en elvirión existen cantidades pequeñas deotra proteína denominada M2, queconstituye un canal iónico dependientedel pH del medio y NEP, que estáimplicada en la exportación de vRNPsdel núcleo (véase más adelante).

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Figura 2.2. La hemaglutinina viral.Representación esquemática de laestructura tridimensional del monómerode hemaglutinina con sus subunidades HA-1 (rojo) y HA-2 (azul). Se indica la posiciónde sitio de reconocimiento del receptorcelular y de la secuencia de activación porprocesamiento proteolítico. A la izquierda,estructura no procesada y a la derecha laestructura activada.

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su parte, la NA también puedereconocer el receptor mediante un sitioanálogo y, además, es capaz de romperla unión del ácido siálico a lasglicoproteínas celulares, por lo quepuede liberar el virus de la superficiecelular (Colman et al., 1983).

Entrada del virión en la célula

Los viriones adheridos a la superficiecelular son internalizados porendocitosis, es decir, medianteformación de vesículas que loscontienen en su interior. La liberaciónde las vRNPs virales al citoplasma celularrequiere la fusión de la membranavesicular y la del virus, un paso esencialdependiente de la HA y de laacidificación de la vesícula. La HAcambia drásticamente su conformación a pH ácido e induce la fusión de lasmembranas (Bullough et al., 1994).Además, en estas condiciones el canaliónico M2 permite la acidificación delinterior del virión, hecho que contribuyea la disociación de las vRNPs virales dela estructura de proteína M1 que lasrodea (Pinto et al., 1992).

Mecanismos de replicación

Una vez las vRNPs son liberadas en elcitoplasma, éstas son transportadasrápidamente al núcleo celular, donde

tienen lugar tanto su transcripción paragenerar los RNA mensajeros (mRNAs)virales como su replicación. En unaprimera etapa, la polimerasa asociada acada RNP genera mRNAs, cuyatraducción es esencial para continuar lainfección. Ello es debido a que lasnuevas proteínas virales son necesariaspara producir la replicación de lasvRNPs. El primer paso de replicaciónconsiste en la generación de RNPscomplementarias (cRNPs) a las queentraron en la célula, es decir, sonestructuralmente similares pero su RNAtiene la polaridad positiva. Estas cRNPsson intermediarios en la replicacióncuya función es servir de molde para la

Secuencia procesada

Secuencia de procesamiento

Sitio de uniónal receptor

Figura 2.3. Modelos tridimensionales de lapolimerasa y la ribonucleoproteína. Sepresentan los modelos tridimensionales dela polimerasa (A) y la ribonucleoproteína(B), determinados por microscopíaelectrónica y reconstrucción tridimensionalde imágenes (Area et al., 2004; Martín-Benito et al., 2001). Se indica lalocalización de las subunidades PB1(verde), PB2 (rojo) y PA (azul).

posterior producción de grandescantidades de vRNPs idénticas a laspaternas (Neumann et al., 2004; Portelaand Digard, 2002; Portela et al., 1999).

Es importante destacar que lareplicación de cada uno de los 8 tiposde vRNPs virales es independiente, porlo que vRNPs provenientes de dos virusque infecten la misma célula puedenmezclarse fácilmente en la progenieviral resultante de la infección.

Morfogénesis y liberación de viriones progenie

Las nuevas vRNPs generadas porreplicación son primero exportadasdesde el núcleo al citoplasma celular y posteriormente transportadas cerca de la membrana plasmática celular.Independientemente, los mRNAscorrespondientes a la HA y NA sontraducidos y las proteínascorrespondientes son procesadas

y transportadas a regiones específicas dela membrana denominadas rafts. Lainteracción de la proteína M1 con lasregiones citoplásmicas de HA y NA,por un lado, y con las nuevas vRNPspor otro, permite la formación denuevos viriones que se liberan al mediopor gemación. En cada partícula viralestá presente una copia de cada tipo devRNP y su asociación específica vienedeterminada por interacciones entresecuencias de empaquetamiento queexisten en cada uno de los segmentos deRNA (Fujii et al., 2003).

Para que los viriones liberados seaninfecciosos, han de ser activados porproteólisis en su HA. Esta glicoproteínaposee una secuencia de activación que hade ser cortada por una proteasa celularpara que la HA pueda inducir la fusiónde membranas en un ciclo posterior deinfección (figura 2.2) (Klenk et al., 1975).La secuencia de activación es variable deunas cepas virales a otras, lo que permiteque sean activadas por diferentesproteasas celulares. Cuando estasecuencia puede ser procesada porproteasas ubicuas el virus puede replicaren cualquier tipo celular y por ello puedepropagarse a distintos tejidos en el animalinfectado. Si la secuencia de activaciónsólo puede ser procesada por proteasasespecíficas el rango de tejidos donde elvirus puede multiplicarse es más limitado(Steinhauer, 1999). Los virus de la gripede alta patogenicidad en aves secaracterizan por la presencia de una

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secuencia de activación en su HA que esreconocida por proteasas ubicuas.

Mecanismos de variación viral

Los virus de la gripe, como todos losvirus que contienen RNA, son altamentevariables debido a la baja fidelidad decopia de su maquinaria de replicación. Se ha estimado que la frecuencia demutación por posición en la secuencia delos genes virales es aproximadamente 10-4-10-5 (Parvin et al., 1986; Suárez andOrtín, 1994). Dado que la secuenciacompleta del genoma contieneaproximadamente 13.600 nucleótidos,esto significa que prácticamente todos losvirus de la progenie contienen algúncambio respecto de una secuenciateóricamente silvestre.

En el caso de los virus de la gripe,esta generación de diversidad se vecomplementada por la posibilidad demezclar los genes virales en los virionesde la progenie, como consecuencia delcarácter segmentado de su genoma. Así,si una célula resulta infectada por dos

virus diferentes, las vRNPs de ambospueden mezclarse con gran facilidad,generando multitud de posiblescombinaciones entre ellas.

Los virus gripales comocuasiespecies

Como consecuencia de los mecanismosde variación indicados, hemos deconsiderar los virus gripales como mezclasmuy complejas de diferentes partículasvirales (cuasiespecies) (Domingo yHolland, 1997), dado que cualquiermuestra viral es en realidad un conjuntodiverso de individuos diferentes. Estatremenda heterogeneidad genéticapermite que los virus gripales puedanevolucionar rápidamente para adaptarse a circunstancias o entornos cambiantes.Ello es así porque en cualquier muestra de virus se pueden encontrar partículasvirales con capacidad para multiplicarseen unas circunstancias diferentes, como,por ejemplo, en presencia de anticuerposneutralizantes, a diferentes temperaturas o en distintas células huésped.

Factores genéticos viralesimplicados en patogenicidad

La infección en humanos por parte delvirus de la gripe A causa un procesofebril respiratorio cuya severidad varíadependiendo de factores tanto delhuésped como de la cepa particular delvirus. Con respecto al huésped, tantolas personas de edad avanzada como losniños de corta edad tienen mayor riesgode desarrollar una enfermedad grave.En estos casos la gripe puede presentarpatología pulmonar que puedeprogresar a neumonía primaria (causadadirectamente por el virus) o secundaria(causada por una segunda infecciónoportunista de origen bacteriano)(Wright and Webster, 2001). Conrespecto al virus, se sabe que hay variosgenes virales que modulan su virulencia. En las cepas de virus de la

gripe con alta patogenicidad enhumanos, como los virus H5N1aislados recientemente de casos letales,o como los virus humanos de 1918,cabe destacar como determinantes dealta patogenicidad los genes quecodifican la hemaglutinina, laneuraminidasa, la proteína noestructural NS1 y la polimerasa viral(Hatta et al., 2001; Tumpey et al.,2005). Debido a su capacidad demodular la respuesta celular, se piensaque las proteínas virales no estructuralesNS1 y PB1-F2 juegan un papelimportante en la patogenicidad viral.Además, ya que la mayor parte de losgenes virales cooperan entre sí durantela replicación del virus, lasconstelaciones de genes que dan lugar a altos niveles de replicación estánnormalmente asociadas con una mayorvirulencia.

3. Factores que determinanla patogenicidad viral

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Figura 3.1. Evolución y propagación de los virus de la gripe. Se indicanesquemáticamente los huéspedes naturalespara la multiplicación de virus gripales y su transferencia entre especies.

Factores genéticos virales que determinan el rango de huésped

Como se describe más adelante, losvirus tipo A persisten en la naturalezaen el reservorio de aves silvestres ypueden afectar una variada gama deespecies: humanos, cerdos, caballos,aves y más recientemente perros(figura 3.1). Normalmente, cepas devirus adaptadas a propagarse en unadeterminada especie no se propaganen otras especies. Aunque no se sabentodavía todos los factores que serequieren para el salto de una cepaviral de una especie a otra, está

bastante bien establecido que unfactor importante que condiciona laespecificidad de huésped es el receptoral que se une la hemaglutinina viralpara iniciar la infección (Russell andWebster, 2005). Los residuos de ácidosiálico del aparato digestivo de lasaves, donde el virus se replica, estánen su mayoría unidos medianteenlaces a2,3, mientras que en el casodel aparato respiratorio de humanos,lo están mediante enlaces a2,6. Demanera consistente, la hemaglutininade los virus aviares reconocepreferentemente ácidos siálicos unidosmediante enlaces a2,3, y la de virushumanos, a2,6. Los virus H5N1recientes reconocen preferentementeácidos siálicos unidos medianteenlaces a2,3, lo que indica que noestán adaptados a humanos (Harvey et al., 2004). Sin embargo, es posibleque la mayor abundancia de ácidossiálicos unidos mediante enlaces a2,3en las partes más profundas delaparato respiratorio humano puedacontribuir a una mayor replicación enel pulmón de los virus H5N1 en laspersonas que son infectadas por estosvirus, dando lugar a una enfermedadmás severa (Shinya et al., 2006; VanRiel et al., 2006).

Además de la hemaglutinina,existen otros genes virales que requierenadaptación a distintos huéspedes, como,por ejemplo, los genes de la polimerasa,pero los mecanismos de adaptación son

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aves acuáticas

aves domésticas

cerdos

humanos

perroscaballos

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menos conocidos. Cabe resaltar lapresencia del amino ácido lisina en la posición 627 del gen PB2 en virushumanos (Subbarao et al., 1993). Losvirus H5N1 aislados de pájaros tienenun glutámico en esta posición, mientrasque varios de los virus H5N1 aisladosde humanos tienen una lisina (Hatta et al., 2001). Sin embargo, este cambiopor sí solo no es capaz de conseguir lapropagación entre humanos del virusH5N1.

Evolución viral

Los virus de la gripe humanos seencuentran bajo evolución constante,caracterizada por la acumulación demutaciones en todos sus genes, peroespecialmente en la hemaglutinina y neuraminidasa. Estas dos proteínasvirales son las que determinan larespuesta de anticuerpos neutralizantescontra el virus. Mutaciones en estasproteínas son seleccionadas para que elvirus resultante logre reinfectarhumanos que han sido previamenteexpuestos a cepas anteriores de virusde la gripe, y que por lo tanto handesarrollado anticuerpos queprevienen reinfección por la mismacepa. Además de estos cambiospuntuales (deriva antigénica- antigenicdrift-) que con el tiempo dan lugar adiferencias significativas enantigenicidad, los virus humanos de la

gripe A adquieren cada pocas décadascambios drásticos de antigenicidad(salto antigénico -antigenic shift-).Cuando esto ocurre, el virus resultantecontiene determinantes antigénicostotalmente nuevos, es decir, cambia desubtipo antigénico, contra los que noexiste inmunidad previa en humanos.Esto da lugar a una pandemia,caracterizada por una elevadamorbilidad y mortalidad debido a queuna gran parte de la población resultainfectada durante un periodorelativamente corto de tiempo(Wright y Webster, 2001).

Saltos de huésped

Mientras que en humanos existen en laactualidad dos subtipos antigénicos devirus de la gripe A (H1N1 y H3N2),en aves existen 16 subtipos antigénicosde hemaglutinina y 9 de neuraminidasa.El salto antigénico del virus de la gripeA ocurre cuando una cepa viral con unsubtipo de hemaglutinina aviar (y aveces de neuraminidasa) previamenteno existente en las cepas humanas encirculación adquiere la capacidad depropagarse en humanos. Esto puedeocurrir de dos formas. O bien un virusde gripe humana intercambia parte desus genes con un virus de gripe aviar, y como resultado, se origina un nuevo virus con varios genes humanos y otros aviares, entre loscuales está la hemaglutinina. Estenuevo virus probablemente necesitepocos cambios para lograr adaptarsecompletamente a humanos, ya queparte de su información genética estáderivada de un virus humano. Paraque este proceso tenga lugar, dos cepasde virus, una humana y otra aviar,tienen que infectar un mismo huéspeddonde intercambian su informacióngenética. Tanto el cerdo como lacodorniz y el faisán se han propuestocomo este huésped intermedio, debidoa que son especies permisivas paravirus aviares y humanos. La segundaforma posible de producirse un saltoantigénico consiste en la introducción

completa de un virus aviar en humanosprevia adaptación de este virus enhumanos o en otro huésped intermedio(Russell y Webster, 2005).

Epidemias anuales y pandemias

En la actualidad tres virus de la gripeson causantes de epidemias anuales enhumanos: virus de la gripe A H1N1 yH3N2, y virus de la gripe B (figura 3.2).Normalmente, cada año uno de los tresvirus es más prevalente que los otros,pero en general los virus H1N1 causanmenos infecciones que los virus H3N2o los virus B. Los virus de la gripe Ccausan infecciones respiratorias demenor severidad en humanos. Durantela pandemia de 1957, los virus H1N1fueron reemplazados en humanos porun virus H2N2 cuyos genes estabanderivados del virus H1N1 previamentecirculante, con la excepción de aquellosque codifican la hemaglutinina,neuraminidasa y la polimerasa PB1,que fueron adquiridos de una cepaaviar. Durante la pandemia de 1968,los virus H2N2 fueron reemplazadospor un virus H3N2, que de nuevoadquirió dos genes de una cepa aviar,hemaglutinina y PB1. En 1977, losvirus H1N1 volvieron a aparecer enhumanos, pero eso no ocasionó ladesaparición de los virus H3N2 ni diolugar a una pandemia. Por tanto, no ha

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Figura 3.2 Epidemias y pandemias de losvirus de la gripe en humanos desde el siglopasado.

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habido una pandemia de gripe enhumanos desde 1968. Aparte de laspandemias de 1957 y de 1968, en 1918la Humanidad sufrió una pandemiaocasionada por un virus H1N1, quetuvo niveles de mortalidad mucho máselevados que las pandemias de 1957 y de 1968. Recientemente, se halogrado obtener la secuencia del virusde 1918 a partir de muestras de tejidosde víctimas que murieron de gripe enesa pandemia. La secuencia de este virusha revelado una similitud cercana a virus de aves, y se ha postulado que elvirus humano de 1918 se originó porcompleto a partir de una cepa aviar. Sinembargo, no existen pruebasconcluyentes de que uno o más genesdel virus de 1918 no sean derivados decepas humanas anteriores al 1918, de las cuales no existen muestrasconocidas en la actualidad.

Factores determinantes parala aparición de pandemias

Las pandemias de virus de la gripe secaracterizan por la adaptación enhumanos de un virus que contienedeterminantes antigénicos derivados decepas de virus de aves para los cuales noexiste inmunidad en humanos. Se sabeque virus de los subtipos H1, H2 y H3pueden ocasionar pandemias enhumanos. Ya que en la actualidadexisten virus H1 y H3 en humanos, la

próxima pandemia podría ser debida a un virus H2. Es también posible queun virus perteneciente al resto de los 13 subtipos adicionales dehemaglutinina presentes en aves sea elcausante de la próxima pandemia. Sinembargo, no se sabe con seguridad sitodos los subtipos tienen la capacidadde adaptarse a humanos. Para lageneración de un nuevo viruspandémico, se necesitan superar almenos tres barreras: infección,replicación y propagación enhumanos. No se conocen todos losfactores necesarios para superar estastres barreras a la vez, y por lo tanto esimposible prever en este momentocuándo, dónde y cómo se va a originaruna nueva cepa pandémica, y si va aser una cepa H5 o no. Pero lo que sí sepuede decir con certeza es que tarde otemprano ocurrirá una pandemia, yaque pandemias de virus de la gripe hansido documentadas periódicamente enla historia de la Humanidad. Entre losfactores menos estudiados pero de granimportancia en la aparición de viruspandémicos se encuentran losdeterminantes biológicos quecondicionan la transmisión del virus de un huésped a otro. En este sentido,el establecimiento de modelos deanimales de transmisión de virus de la gripe, como por ejemplo el cobayay el hurón, podría facilitar lainvestigación en este campo (Lowen et al., 2006).

Historia natural de los virus H5N1 recientes

En 1997, un virus de alta patogenicidaden pollos perteneciente al subtipoH5N1 fue identificado en los mercadosde aves vivas de Hong Kong (Subbaraoet al., 1998). Este virus ocasionódieciocho casos de infeccionesdocumentadas en humanos, de loscuales murieron ocho personas. El virusfue eliminado de los mercados de HongKong gracias al sacrificio de todas lasaves domésticas de esta ciudad. Sinembargo, ahora se sabe que los genes de este virus continuaron circulando en distintas cepas de virus de la gripe en aves silvestres y domésticas. En 2003y 2004, los virus H5N1 aparecieron de nuevo en granjas de pollos endistintos países asiáticos, entre los cualesse encuentran Corea, China, Japón,Vietnam, Tailandia e Indonesia. Estosnuevos virus H5N1 son descendientesde los aislados en Hong Kong en 1997,aunque su composición genética y suantigenicidad han sufrido cambiossignificativos (Li et al., 2004). Los virusH5N1 siguen circulando actualmenteen aves silvestres y comerciales endistintos países, y se han documentadomás de 290 casos de infeccionesesporádicas en humanos desde 2004,

que frecuentemente han producidoenfermedad grave e incluso la muertede los pacientes, aunque aún no se sabecon seguridad si existen muchos máscasos de infecciones asintomáticas enhumanos. A pesar de que se hadetectado la transmisión ocasional entrehumanos, no parece que el virus seacapaz de propagarse eficientemente dehumano a humano hasta el momento,un factor necesario para la iniciación de una pandemia. Es más, experimentosrecientes en un modelo animal detransmisión (el hurón) sugieren que elsimple reemplazamiento de genesH5N1 por genes de virus de la gripehumanos no da lugar a virus concapacidad de transmisión, lo cualsugiere que existen múltiples factoresque condicionan la transmisión de estosvirus en humanos (Maines et al., 2006)El virus H5N1 continúa propagándosea otros países en especies aviares, biensea por transporte incontrolado de avesenfermas, o por migración de avessilvestres, y en la actualidad también hasido detectado en diversos países deAsia, África y Europa, con un casoúnico confirmado de un ave silvestre enEspaña. El virus se encuentra enconstante evolución antigénica, lo quehace más difícil su control porvacunación (Smith et al., 2006).

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Las aves silvestres comoreservorios del virus de la gripe

Las aves acuáticas y principalmente laspertenecientes al Orden Anseriformes(que incluye a los distintos tipos de patos, gansos y cisnes) son lasprincipales hospedadores naturales de los virus de la gripe A. También seencuentran con frecuencia en limícolas,gaviotas, charranes y otras aves marinas.Albergan a todos los subtipos de virusconocidos y el medio acuático esdeterminante para la transmisión de lainfección entre las aves silvestres. Elvirus lo contraen, principalmente, poringestión del agua contaminada. Adiferencia de los mamíferos, lainfección afecta principalmente al tractogastrointestinal en vez del respiratorioy, salvo raras excepciones, no se

manifiestan signos clínicos evidentes. Elvirus se libera por las heces y es bastanteresistente siendo el pH, la salinidad y latemperatura del agua los principalesfactores que condicionan susupervivencia en el medio acuático. Larenovación del agua y la profundidadde los humedales son factoresimportantes para la transmisión delvirus y también pueden determinar eltipo de aves que se infectan con mayorfrecuencia. Todos estos factores, juntocon la conducta migratoria de muchasde estas especies, contribuyen a que lasaves acuáticas sean un reservorio devirus en la naturaleza a partir del cual sepueden infectar otras especies. Hayevidencias de infecciones directas desdeaves acuáticas a cerdos, caballos, aves decorral y mamíferos acuáticos. Las avessilvestres, a su vez, pueden infectarsecon virus que afectan a aves domésticas

4. Ecología viral

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Ánade Real con un 63,9% de animalesseropositivos, es decir, que en algúnmomento han tenido contacto conalguno de los subtipos de virus de lagripe. En Doñana el 6,2% de las avesacuáticas (no anátidas) examinadoshabían estado en contacto conInfluenza A (Astorga et al., 1996) conporcentajes que oscilaron entre el 0 y el 32%. En anátidas estas prevalenciasvariaron según la especies de patos entre el 6,4% y el 9,9% (Astorga et al.,1994).

Entre las anseriformes se puedenpresentar todos los subtipos conocidosde HA y de NA, aunque predominanH6 y H3. En Charadriformes (limícolasy gaviotas) se han encontrado 10 tiposdiferentes de HA y 8 de NA, aunquepredominan los subtipos H9 y H13. Engansos de Doñana se han detectadocepas de los subtipos H2N2, H1N2 yH3N4, todas ellas de poca virulencia y que no afectan a humanos (León,2004).

Los virus de la gripe se encuentrande forma estacional en las avessilvestres. En estudios sobre ánadesreales se han encontrado a lo largo detodo el año, siendo especialmentefrecuentes al final del verano, en losanimales jóvenes que se disponen arealizar su primera migración. Elnúmero de aves infectadas disminuyeen el otoño a medida que migran haciasus zonas de invernada. En las aveslimícolas, sin embargo, es más frecuente

la infección en primavera y otoñomientras que en gaviotas y charranes esen verano y primavera. Es posible, portanto, que los virus de la gripe semantengan circulando durante todo elaño por encadenamiento de infeccionesen diferentes especies aviares.

Posibilidades para ladispersión de virus gripalespor aves migratorias

En las aves silvestres infectadas no seobservan signos de enfermedad nilesiones evidentes con la mayoría de losvirus de la gripe. Las cepashipervirulentas se encuentran raramenteen las aves silvestres aunque puedenproducir en determinadas especiescuadros clínicos y tasas de mortalidadparecidos a los de las aves domésticas.El primer brote de infección mortal enaves silvestres se produjo en charranesen Sudáfrica en 1961 y lo causó unvirus del subtipo H5N3. A lo largo delos años 2004 y 2005 se han producidodiversos brotes de infección mortal endiversas especies acuáticas producidospor la misma cepa H5N1 que afecta a las aves domésticas. El foco inicial degripe aviar que afecta al sudeste asiáticodesde 2003 se ha extendido endirección noroeste durante el verano de 2005 afectando primero a Rusia y Kazajstán y alcanzando después a Europa con brotes en Turquía,

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y transportarlo a lo largo de susrutas migratorias. Un ave infectadapuede eliminar virus a través de lasheces durante un periodo variableque puede alcanzar los 30 días. Paraque haya transmisión viral a largadistancia, las aves deben migrardurante este intervalo de tiempo. A lo largo de sus movimientosmigratorios las aves pueden utilizaruna o varias paradas en lugaresseparados entre cientos y miles dekilómetros, donde permanecendurante 7-10 días para acumularnuevas reservas para continuar elvuelo (Miller et al., 2005; Schauband Jenni, 2001). Por lo tanto, ladispersión puede ser relativamentesencilla para las cepas menosvirulentas pero más difícil para cepashipervirulentas que causanenfermedad grave o la muerte de losindividuos afectados en pocos días.

No hay muchos estudios sobre laprevalencia de la infección virus dela gripe A en las aves silvestres peroun estudio serológico realizadorecientemente en Europa, en el quese analizan 21.000 aves de 88especies pertenecientes a 22 familiasy 12 órdenes diferentes, refleja queel Orden más afectado es el deAnseriformes (15,2%) seguido porel de Charadriformes (2,2%) yPaseriformes (2,9%). De lasAnseriformes, el grupo más afectadoes el de los patos, especialmente el

Figura 4.1. Principales rutas migratorias delmundo y localización geográfica de los brotes

registrados del virus H5N1.

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Rumania y Croacia durante el mes deoctubre. El análisis genético de los virusH5N1 aislados en estos focos indicaque derivan de los virus asiáticos. Otrosbrotes, sin embargo, se han producidoespacial y temporalmente en zonasalejadas de los desplazamientos de lasaves migratorias por lo que podríanachacarse a movimientos de aves decorral infectadas. Este patrón dedispersión propuesto para aves silvestreses, sin embargo, difícil de explicar porlas migraciones de las aves (figura 4.1).En el caso de que las aves migratoriasfueran el vector principal de dispersióndel virus esperaríamos que el virus seexpandiera de forma principal a lo largode la ruta migratoria y secundariamentesaltara a otras vías migratorias cercanas.Sin embargo, el patrón de dispersiónque ha seguido el virus es totalmenteopuesto, siguiendo una direcciónperpendicular a la de las rutasmigratorias. Es también curioso que ladirección principal de dispersión hayasido en dirección noroeste, cuando lasaves migratorias migran hacia el surdurante el periodo de dispersión.

Todo esto hace que la informaciónexistente no aporte pruebas concluyentessobre la importancia de las avesmigratorias en comparación a otras víasde dispersión, principalmente comerciode aves. Es decir, se puede dar dispersiónpor transporte y comercio de aves decorral o por aves migratorias, pero en laactualidad desconocemos la importanciarelativa de estas dos vías de transmisión.

La migración en Europa occidentalsigue una dirección principal norte-sury las zonas afectadas hasta el momentopor la cepa H5N1 quedan fueran de laszonas más frecuentadas por las aves quemigran a través de España (figura 4.2).El riesgo, por tanto, de que se transmitala enfermedad por España y el resto deEuropa occidental es relativamente bajoen estos momentos.

Las aves infectadas se detectanmediante el aislamiento del virus, a partir de raspados cloacales olaringeos, en huevos embrionados de gallina. También se puede identificara un ave portadora por amplificación desecuencias específicas del genoma viralmediante la reacción en cadena de lapolimerasa (RT-PCR). La presencia deanticuerpos específicos en el suero nosindica que el ave está o ha estadoinfectada por alguno de los subtiposvirales. El control de los virus de lagripe en las aves silvestres es muycomplicado debido al gran número desubtipos virales circulantes, a la altafrecuencia de intercambio genético queda lugar a nuevas cepas, a la grandiversidad de especies de avessusceptibles, a la gran variedad de

Figura 4.2. Localidades de recuperación de anillas ICONA en el extranjero durante2002.

hábitats que ocupan y a sus diferentes,complejos y a veces impredeciblescomportamientos. Por este motivo, lasmedidas de prevención deben incluir elcontrol de las aves silvestres,principalmente las acuáticasmigratorias. En España se lleva a caboun Plan de Vigilancia de Gripe en Avespara el muestreo sistemático de virusgripales en poblaciones representativas

de aves silvestres y de corral, a cargo delMinisterio de Agricultura, encolaboración con el Instituto deInvestigación en Recursos Cinegéticos(CSIC). Además, es importante evitar elcontacto directo entre las aves silvestresy las de corral, controlar el comercio deaves y mantener un control sanitariosistemático de las explotacionesavícolas.

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La gripe aviar como problemaclásico de sanidad animal

La gripe aviar o del pollo es unaenfermedad viral, altamente contagiosa,que afecta a una gran variedad de aves,tanto domésticas como silvestres, y quepuede cursar desde una forma clínicaleve, o incluso asintomática, hasta unaforma aguda y mortal.

Atendiendo a la severidad de laenfermedad, se distinguen dos formasde gripe aviar:

• Gripe aviar de alta virulencia (HPAI,Highly Pathogenic Avian Influenza),que causa una enfermedad agudacon alta mortalidad.

• Gripe aviar de baja virulencia (LPAI,Low Pathogenic Avian Influenza),que causa, en general, unaenfermedad leve.

La forma aguda se describió porprimera vez en Italia en 1878 como unaenfermedad grave de las gallinas que se denominó peste aviar, términoactualmente en desuso. Desde 1959 se han descrito 25 brotes de gripe aviarde alta virulencia en todo el mundo. De ellos, 12 los han producido cepasdel subtipo H7 y 13 del H5. De los 25brotes, 18 se han producido en pollos,5 en pavos y 2 en varias especies de avessilvestres.

Aunque los subtipos H5 y H7 sonpredominantes en los brotes de gripeaviar de alta virulencia, no todos losvirus de esos subtipos son virulentos.Como se ha indicado anteriormente, lahemaglutinina de los virus causantes delos brotes de gripe aviar de altavirulencia posee unas especialescaracterísticas moleculares que ladiferencian de la de los virus de baja

5. La gripe aviar en las aves domésticas

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virulencia. Otros factores genéticostambién parecen estar involucrados enla patogenicidad de las cepas. Los virusde baja virulencia pueden mutar o combinarse con otras cepas y transformarse, tras circular durantecierto tiempo en una población de aves,en virus de alta virulencia. Por ejemplo,en Italia en los años 1999 y 2000, y enHolanda en 2003, se produjeron sendasepizootias de gripe aviar de altavirulencia causadas por virus de lossubtipos H7N1 y H7N7,respectivamente, que se originaron pormutación de un virus de baja virulenciadel mismo subtipo. Esta transformación

se produjo a las pocas semanas de la introducción del virus de bajavirulencia en las aves de corral.

Es difícil determinar el origen de una infección en una explotaciónavícola pero una parte de los brotespodrían comenzar con el contactodirecto o indirecto con aves silvestres.La transmisión aérea es importantecuando la densidad de animales es alta.El virus se encuentra en grandescantidades en las heces y en lassecreciones nasales y orales de las avesinfectadas y resiste activo largosperiodos de tiempo. En otros casos elvirus entraría en la explotación con laintroducción de nuevos animales,utensilios o personas. Una vezintroducido en una explotación, el virusse disemina a través del movimiento delas aves infectadas, del agua de bebida,del equipo y utensilios contaminados,del personal, etc. Se ha demostrado queel virus puede resistir hasta 8 días enheces de aves y 4 días en aguascontaminadas. Como se ha descritoantes, las aves silvestres también puedentransmitir los virus responsables a

Figura 5.1. Sacrificio masivo de animales enuna granja afectada por gripe aviar.

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grandes distancias siguiendo sus rutasmigratorias (Sturm-Ramírez et al.,2005).

El periodo de incubación de laHPAI es normalmente de 3 a 7 días,dependiendo del virus causante y de la especie y la edad del ave. Muchosanimales aparecen muertosrepentinamente sin signospremonitorios. El resto de los animalespuede presentar depresión einapetencia, plumas erizadas, diarrea,cresta y barbillas tumefactas y cianóticas, edema en la cabeza y alrededor de los ojos, excreciónmucosa de los orificios nasales y de lacavidad oral, cese de puesta de huevos,áreas de hemorragia difusa en las patasy dificultad respiratoria. La muertesuele ocurrir dentro de las 48 horas a partir de los primeros síntomas y puedeafectar entre el 50 y el 100% de losanimales (Fenner, 1999). En los casosde LPAI se observan, generalmente,dificultad respiratoria leve, depresión y reducción de la producción de huevos.

Prevención y control de la gripe aviar

La HPAI es una enfermedad dedeclaración obligatoria y la OficinaInternacional de Epizootias (OIE) laincluye en la “lista A” dado su carácterde enfermedad muy contagiosa y degran importancia económica. La

legislación europea relativa al control dela gripe aviar se basa en las directivas92/40/EEC y 92/66/EEC, según lascuales todo brote sospechoso debe serinvestigado y, en el caso de confirmarseuna gripe aviar de alta virulencia, sedeberán tomar las medidas apropiadascomo son el sacrificio de las aves de lasexplotaciones infectadas y la cuarentenade la zona afectada. En la actualidadesta normativa está en proceso derevisión en función de la experienciaacumulada en los últimos años. Lasdrásticas medidas de control yerradicación de un brote de gripe aviarpueden tener enormes consecuenciaseconómicas y sociales. Por ejemplo, elbrote de gripe aviar acaecido en el nortede Italia entre 1999 y 2000, uno de losmás graves registrados en Europa,obligó al sacrificio de más de 14millones de aves de corral, lo cualprodujo el colapso de la industriaavícola del país durante varios meses y ocasionó pérdidas directas de más de100 millones de euros. Lasconsecuencias económicas y socialesderivadas de la actual epizootía en Asiason incalculables y se multiplicandebido a la deficiente infraestructurasanitaria de los países afectados.

Las medidas profilácticas en lasexplotaciones aviares son de vitalimportancia para evitar la entrada y la diseminación de un brote de gripeaviar. En áreas donde es frecuente la presencia de aves acuáticas, la

explotación de aves de corral enrégimen abierto es muy arriesgada. Esfundamental el control del tráfico depersonas y de la entrada de nuevosanimales. Son cruciales también lasmedidas higiénicas preventivas como lalimpieza y la desinfección frecuente delas instalaciones. En ausencia demedidas de control adecuadas, unaepizootía de gripe aviar puede duraraños.

De acuerdo con la directiva europea92/40/EEC se puede utilizar lavacunación frente a la gripe aviar parasuplementar las medidas de profilaxisrecomendadas (Capua and Marangon,2003). Las vacunas, fabricadas con virus inactivado, son eficaces en la

prevención de la enfermedad y en lareducción de la mortalidad. A pesar deello, la tasa de protección no es del100% y tampoco se impide laeliminación de virus por las avesinfectadas por lo que, a veces, puede sercontraproducente su uso. El principalproblema de cualquier tipo de vacunapara controlar la gripe aviar es la faltade reactividad cruzada entre unas cepasvirales y otras. Por ello sería necesarioformular una vacuna polivalente o, ensu defecto, esperar a la identificación dela cepa causante del brote para procedera la fabricación de la vacuna. Lavacunación presenta, por otro lado,serios problemas de administración yaque ha de inyectarse a todas y cada unade las aves de una explotación. Por otrolado, la alta virulencia de algunos virusimpide el uso de huevos embrionadospara su fabricación ya que matan alembrión al poco tiempo de suinoculación. Para solventar esteproblema, en la actualidad se estándesarrollando prototipos de vacunasfrente al virus H5N1 en los que se hareducido su virulencia mediantetécnicas de genética inversa.

Carácter zoonótico de la gripe aviar

Desde 1997 se han registradoinfecciones en seres humanos a partirde virus aviares de alta virulencia de los

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personas se infectan simultáneamentecon ambos tipos de virus. Cuanto másfrecuentes sean las coinfecciones mayorserá la probabilidad de que emerjansubtipos de virus completamentenuevos que posean las característicasgenéticas suficientes que les permitanuna transmisión eficiente de persona a persona.

La gripe en otros animalesdomésticos

Los virus de la gripe pueden infectar y producir enfermedad gripal en otrosanimales domésticos principalmente en cerdos y en caballos. Recientemente también se ha descritola infección de perros a partir de virus de caballos (Crawford et al.,2005).

La gripe porcina se describió por vezprimera al mismo tiempo que lapandemia de gripe de 1918 y en laactualidad está extendida ampliamente

por todo el mundo. Es una enfermedadrespiratoria muy parecida a la gripehumana que está producida por tressubtipos distintos de virus. Tiene unarepercusión económica importante yaque produce un retraso en elcrecimiento y, en ocasiones, abortos. Laenfermedad gripal suele complicarsecon infecciones secundarias con otrosmicroorganismos. No es unaenfermedad de declaración obligatoria y no existe una normativa específicapara su control. Existen vacunas para lagripe porcina con una eficacia limitadaaunque la vacunación no es frecuenteen nuestro país. Los cerdos sonsusceptibles a la infección con virusaviares y humanos por lo que se lesconsidera “cocteleras” en las que sepueden producir cepas nuevas decomposición mixta capaces de infectar a los seres humanos (Wuethrich, 2003).Es aconsejable, por tanto, evitar el contacto directo de las aves silvestres acuáticas con las explotacionesporcinas.

subtipos H5N1, H7N7 y H9N2 quehan producido enfermedad de gravedadvariable incluida la muerte de algunosindividuos afectados (WHO, 2005).Para llegar a infectarse, una personadebe tener un contacto directo con lasaves afectadas o con sus excreciones porlo que, normalmente, se consideracomo una infección ocupacional queafecta al personal asociado con laindustria avícola: granjeros, matarifes,veterinarios, etc. En la mayoría de loscasos, la infección produce sólo unaconjuntivitis y no suele haberreacciones sistémicas. Sólo grandesepidemias de gripe aviar de altavirulencia, como las que estánocurriendo recientemente en Asia, conuna masiva diseminación de virus almedio, aumenta las oportunidades deexposición de las personas y,consiguientemente, de infección. Porotro lado, también se incrementan lasposibilidades de que virus humanos yaviares intercambien segmentos génicos.Esta situación puede ocurrir cuando las

Cuadro clínico de la gripehumana producida por virusAH5N1

En la mayoría de los casos, laenfermedad humana parece iniciarsecon un cuadro respiratorio agudo confiebre (temperatura >= 38ºC), tos,dificultad respiratoria y malestargeneral, seguido de la aparición de unaneumonía viral que presentaalteraciones radiológicas inespecíficas.Puede evolucionar a un cuadro gravecon “distress” respiratorio y undeterioro clínico rápido que a veceslleva a la muerte. Entre los casos deVietnam y Tailandia de los que se tieneuna descripción detallada del cuadroclínico (Tran et al., 2004) se ha

observado una marcada linfopenia y es frecuente la aparición de un cuadrodiarreico. En ocasiones se producencasos que presentan cuadros muyalejados de un síndrome gripal, lo quepuede hacerlos irreconocibles (de Jonget al., 2005). Según han idoevolucionando las características clínicoepidemiológicas de los casos humanos,se han ido modificando también lasdefiniciones que se usan paraidentificarlos.

Las definiciones que se dan acontinuación se basan en lasestablecidas en el Centro Europeo delControl de Enfermedad (ECDC), queson las que ha utilizado el Ministerio deSanidad español en la versión actual delPlan Pandémico nacional. Se

6. Detección e identificaciónde virus gripales Preparación ante una pandemia y sistemas de vigilancia y alerta

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5 y los 3 días desde el inicio de los síntomas (media de 13,5 días). La mayoría de los casos descritos han ocurrido entre 2 y 8 días tras laexposición, aunque recientemente se tiende a considerar periodos deincubación más largos. Sin embargo,ya que su determinación es difícil por la posibilidad de exposiciónmúltiple al virus, en la práctica serecomienda utilizar los 7 días comoperiodo de incubación probable

para la búsqueda e identificación de los casos.

Detección de la infecciónhumana por gripe aviar

Ante la aparición de un caso humanode gripe en el que se sospeche lainfección por gripe A/H5N1, debeprocederse inmediatamente aldiagnóstico virológico del mismo, que

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DEFINICIÓN DE CASO POSIBLE

• Fiebre (>38ºC) y signos o síntomas de infección respiratoria aguda (tos o dificultad respiratoria)

• Fallecimiento por una enfermedad respiratoria aguda de causa desconocida

+ ALGUNO DE LOS SIGUIENTES ANTECEDENTES EPIDEMIOLÓGICOS en los 7 días previos a la aparición de los síntomas

• Contacto cercano con un posible caso humano diagnosticado como probable o confirmado

• Contacto de laboratorio, derivado de trabajar en donde exista riesgo potencial de exposición al virus de la gripe AH5N1

• Contacto con aves enfermas o por haber residido o estado en áreas donde exista sospecha o confirmación de aves con gripe AH5N1

DEFINICIÓN DE CASO PROBABLE A NIVEL NACIONAL*

Es un caso posible con un resultado positivo a gripe AH5N1 en alguno de los siguientes tests, realizados en un laboratorio diferente al Centro Nacional de Microbiología

• PCR positiva para virus de la gripe AH5

• Cultivo positivo para virus de la gripe AH5 (sólo puede realizarse en LBS 3)

• Detección por IF de antígenos del subtipo de virus gripal AH5, mediante anticuerpos específicos

• Presencia de anticuerpos específicos frente a gripe AH5 o su aumento significativo en pareja de sueros tomados en las fases aguda y convaleciente

DEFINICIÓN DE CASO CONFIRMADO A NIVEL NACIONAL*

Persona viva o fallecida en cuyo diagnóstico, independientemente de las características clínicas o epidemiológicas, se ha encontrado un resultado positivo a gripe A H5N1 en

alguno de los siguientes ensayos realizados en el Centro Nacional de Microbiología:

• PCR positiva para virus de la gripe AH5

• Cultivo positivo para virus de la gripe AH5 (sólo puede realizarse en LBS 3)

• Detección por IF de antígenos del subtipo de virus gripal AH5, mediante anticuerpos específicos

• Presencia de anticuerpos específicos frente a gripe AH5 o su aumento significativo en pareja de sueros tomados en las fases aguda y convaleciente

Tabla 1. Recoge las características esenciales de las definiciones utilizadas para identificar los casos que están apareciendo en el momento actual* Los casos confirmados a nivel nacional se enviarán desde el CNM a los centros colaboradores de la OM para la gripe A H5N1.

consideran 3 categorías de casos,“posible”, “probable” y“confirmado”. En la tabla 1 serecogen las características esencialesde las definiciones correspondientesen el momento actual.

En el nivel mundial los casosconfirmados son en su mayoríaniños y adultos jóvenes, con mediade edad de 17 años. La letalidadentre los casos hospitalizados es alta,ocurriendo la muerte entre los

Figura 6.1. Esquema del proceso deidentificación de un posible caso humanode gripe aviar y de la transmisión deinformación que se genere. Con triángulosse indican los laboratorios localizados enlas CC.AA. que forman la Red deLaboratorios Españoles de Gripe (ReLEG).

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se llevará a cabo en el laboratorioautonómico o en su defecto en elCentro Nacional de Microbiología(CNM). En cualquier caso, eldiagnóstico se ratificará siempre en elCNM, como se recoge en la tabla 1.Las muestras más adecuadas pararealizar el diagnóstico consisten ensecreciones respiratorias y dos muestrasde suero (tomadas en las fases aguda yconvaleciente) http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/guidelines/humanspecimens/en/. En la figura 6.1 sepresenta un diagrama de la actuación y el flujo de información que debeponerse en marcha ante la detección decualquier caso sospechoso o confirmadode gripe aviar.

Diagnóstico

La identificación y caracterización delos virus del tipo aviar AH5N1 se llevan a cabo esencialmente de la mismamanera que la de los virus gripales que producen los brotes anualeshabituales en cada invierno, aunqueexisten algunos criterios a tener encuenta para poder asegurar los nivelesde bioseguridad imprescindibles paratrabajar con virus de potencialpandémico. La Organización Mundial de la Salud (OMS) hapublicado una serie de “guías” para la toma de muestras y elprocesamiento de las mismas

o de productos que puedan contenervirus AH5N1 infeccioso:

• http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/guidelines/humanspecimens/en/

• http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/guidelines/handlingspecimens/en/

• http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/guidelines/transport/en/

Los ensayos que clásicamente se hanutilizado consisten en el aislamiento delvirus en cultivos celulares o en la

Figura 6.2. Esquema del proceso y caracterización de un aislado viral: a. Semuestra el crecimiento del virus en cultivoscelulares y el efecto citopático causado. b. Células del tracto respiratorio infectadas y teñidas con anticuerpos monoclonalesmarcados. c. Placa para medir anticuerposséricos por inhibición de la hemaglutinación.Esta prueba se utiliza también para lacaracterización antigénica de un virus,enfrentándolo a diluciones seriadas deantisueros patrones.

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detección de sus antígenos o sus genes(métodos directos) o bien en ladeterminación de la presencia o delaumento significativo de los niveles deanticuerpos específicos (métodosindirectos).

El aislamiento del virus se realizainoculando las muestras clínicas encultivos celulares o en huevos de gallinaembrionados. Su crecimiento en estossubstratos (figura 6.2) se puededemostrar por IF con anticuerposmonoclonales o bien por la capacidadhemaglutinante de los fluidos delembrión o de los sobrenadantes de loscultivos. En el caso de sospecha degripe aviar, el cultivo ha de llevarse a cabo en un laboratorio de nivel de

bioseguridad 3 (BSL 3) para evitar lainfección del personal de laboratorio y la diseminación del virus a lacomunidad.

Los antígenos del virus AH5N1pueden detectarse también por unaserie de técnicas inmunológicas queincluyen la inmunofluorescencia (IF) o el enzimoinmunoanálisis (EIA) en lassecreciones respiratorias, mediante eluso de anticuerpos monoclonales(Zambon, 1998). En los últimos añosse han comercializado pruebas rápidasen muchos casos basadas en ELISAS enmembrana, cuya sensibilidad y especificidad presenta un ampliorango de variación. Pueden detectar losvirus del tipo A, aunque sin diferenciarel subtipo, por lo que su aplicaciónfundamental sería el “cribado” de lasmuestras, para dirigir el diagnósticoespecífico a los casos más importantes.

Entre los ensayos para la detecciónde genes virales, los de mayor aplicaciónson los basados en amplificación porRT-PCR. La base para la identificacióndel género Virus Influenza tipo A(Coiras et al., 2003) suele ser la

Figura 6.3. Caracterización de virus gripalesmediante el análisis de los genes de susantígenos de superficie. Los subtipos de HAy NA más frecuentes en el hombre actualse identifican por RT PCR múltiples. Sepresenta también el gráfico de una pruebade secuenciación y el análisis comparativo delas secuencias de HA de virus A(H5N1)posteriores a 1996.

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amplificación de los genes de proteínasestructurales internas suele ser la. Secombinan con los ensayos específicospara la detección de los distintos tiposde HA y NA cuyos primers se diseñanen estos genes. En el caso de los virusAH5N1 se utilizan todas lasmodalidades de RT-PCR, como PCRanidadas, sencillas o múltiples, a tiemporeal, seguidas de hibridación oformando parte de microarrays. Lasensibilidad de estos ensayos puedesuperar la del cultivo del virus. Algunoslaboratorios especializados en vigilanciade gripe, como el Centro Nacional deMicrobiología, han ido desarrollandosus propios ensayos de PCR paradiagnosticar AH5N1. En el último añohan empezado a aparecer también“kits” comerciales, que supondrán unagran ayuda para muchos laboratoriospequeños. El análisis por PCR norequiere el uso de un laboratorio BSL3, ya que los métodos de extracción de ácidos nucléicos suelen destruir lainfectividad del virus.

Entre los métodos descritos, los de análisis genómico y el cultivo delvirus son los más útiles gracias a suversatilidad, ya que permiten detectarvirus muy heterogéneos. Esto tiene granimportancia en el caso de lasinfecciones gripales, cuyo cuadro clínicocomparte síntomas y signos con losproducidos por diferentes virusrespiratorios como adenovirus,parainfluenza y otros (Coiras et al.,

2004; Templeton et al., 2004). Estosdos tipos de ensayos presentan tambiénla ventaja de constituir el primer nivelen el proceso de caracterización delvirus. Para la caracterización antigénicaes imprescindible realizar el aislamientodel virus, pero la caracterizacióngenética puede llevarse a cabo a partirde la amplificación de los genes de laHA y NA (figura 6.3).

Los ensayos serológicos sirven paradeterminar de manera indirecta si se haproducido infección por el virusmediante la medida de anticuerposespecíficos. En el momento actual, laexistencia de anticuerpos frente a gripeAH5 podría considerarse indicativa de

Figura 6.4. Árbol filogenético construidocomparando las secuencias de lahemaglutinina de virus correspondientes albrote actual de gripe aviar A(H5N1). Seobservan las dos poblaciones de virus quese separan con valores elevados deboostraping.

hemaglutinación (IH) es una buenaelección por su especificidad. Se basa enla inhibición de una propiedad de losvirus gripales, que es la de aglutinarhematíes de animales de distintasespecies. La HA de todos los virusgripales se une a los receptores de loseritrocitos formando una especie de redy evitando la sedimentación de losmismos, lo que impide la formación deun precipitado en forma de botón rojomuy visible. Cuando una cantidaddeterminada de virus se mezcla condiluciones de suero que poseeanticuerpos frente a H5, éstosneutralizan al virus e inhiben sucapacidad hemaglutinante, apareciendoel botón rojo por la sedimentación delos hematíes.

Caracterización de los virus

Se lleva a cabo atendiendo a dosaspectos del virus (antigénico ygenético) relacionados entre sí, aunqueno totalmente equivalentes. El genotipose realiza mediante la secuenciación dela HA y la NA, seguida de su análisisfilogenético (figura 6.4). El análisisfenotípico o antigénico se realizamediante inhibición de lahemaglutinación cruzada, entre unrepertorio de virus más o menoscercanos entre sí y sus antisueroscorrespondientes, obtenidos inoculandohurones, que son animales que padecen

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la infección reciente por este virus,puesto que este subtipo no ha estadocirculando en nuestro entorno. En todocaso, se recomienda la toma de dosmuestras de suero correspondientes a las fases aguda y convaleciente de laenfermedad, a fin de poder comprobarla aparición de los anticuerpos o surefuerzo significativo. Para eldiagnóstico de AH5 en el momentoactual, la técnica de inhibición de la

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una infección semejante a la humana.Aunque no hay una correlaciónabsoluta entre los perfiles de inhibiciónde la hemaglutinación de las cepasvariantes dentro de un determinadosubtipo y el árbol filogenético originadoal comparar sus secuencias, se observauna tendencia parecida en la evoluciónde las mismas. El análisis antigénico seha mantenido sin grandesmodificaciones desde su inicio en losaños 50 hasta hace unos dos años, enque la aplicación de modernametodología estadística ha permitidorealizar una cuantificación fiable de losresultados de los ensayos. Se ha podidocomprobar que la evolución genéticaavanza de forma gradual mientras laantigénica lo hace de forma discontinua (Smith et al., 2004), ya que no siempre los cambiosgenéticos tienen una repercusiónsemejante en la capacidad antigénica de las proteínas.

En el caso del análisis de los virusAH5 N1 actuales, la disponibilidad de las amplias bases de datos desecuencias de virus gripales, hafacilitado su comparación con virusAH5 aislados de aves a lo largo de unperiodo de 50 años. Los estudiosfilogenéticos realizados han permitidosituar al virus entre sus “ancestros”, en el linaje euroasiático e identificarmutaciones relacionadas con suvirulencia y su posible transmisibilidad(Iwatsuki-Horimoto et al., 2004; Li

et al., 2004), ayudando a comprender elbrote y sus posibles consecuencias.

Red para la vigilancia de la gripe en España

En 1992 comenzó a funcionar enEspaña el embrión de un sistemaespecífico para la vigilancia de la gripe,que está formado por un conjunto deredes autonómicas. En cada comunidad

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autónoma se ha organizado a tal fin unared de médicos centinelas, coordinadapor el Servicio de Epidemiologíacorrespondiente, y un Laboratorio de Virología. La red nacional estácoordinada por el Instituto de SaludCarlos III (Centro Nacional deMicrobiología, CNM, en su vertientevirológica, y por el Centro Nacional de Epidemiología, CNE, en laepidemiológica y clínica).

El funcionamiento del sistema se basaen la identificación de casos de gripe porlos médicos centinelas que realizan latoma de muestras de los pacientes y lasenvían a los laboratorios para seranalizadas. Se ha diseñado un protocolode trabajo que recoge tanto los aspectosclínicos y epidemiológicos, definiciones,criterios y fichas, como los virológicos,técnicas de identificación de los virus,caracterización de los mismos desde elpunto de vista genético y antigénico y criterios para su clasificación.

Los dos aspectos deben ser capaces de proporcionar semanalmente una seriedeterminada de datos que se analizanconjuntamente y suministran

información al sistema sanitario español,al europeo (EISS) y a la OMS. Parte deesta información está disponible para laconsulta públicahttp://cne.isciii.es/htdocs/ve/ve.htm.

Actualmente la vigilancia y eldiagnóstico de la gripe aviar AH5N1 seha asumido por esta red de vigilancianacional. En la “web” del Ministerio deSanidad y Consumo existe una páginadedicada a ello http://www.msc.es/Diseno/enfermedadesLesiones/enfermedades_transmisibles.htm.

Además se han determinado lasactuaciones y un sistema de flujo deinformación que se pone en marcha antela aparición de cualquier caso sospechosode ser una infección humana por el virusaviar según el diagrama de la figura 6.1.

En 1993, seis países europeos, entreellos España, iniciaron una red europeade gripe que se llamó European InfluenzaSurveillance Scheme (EISS). Este sistemase ha desarrollado abarcando a la mayoríade los países europeos y ha alcanzado unalto nivel en sus procedimientos (Meijeret al., 2005). Por otra parte, treslaboratorios españoles participan en el

sistema global de vigilancia de gripe de laOMS, en el que se integran más de 100laboratorios de todo el mundo. Existe,por tanto, una estrecha relación entre loslaboratorios españoles e internacionales,lo que permite compartir experiencia einformación acerca de lo que ocurre encualquier país de forma inmediata.

Preparación ante una posiblepandemia

En los finales del siglo XX se detectaronen varias ocasiones infecciones humanaspor virus aviares, algunas tan alarmantescomo la producida en Hong Kong en1997. Teniendo en cuenta que laúltima pandemia se había producidohacia unos 30 años, era lógico pensarque pudiéramos estar acercándonos a otra y que era necesario prepararsefrente a ella. En el panorama actual enque las comunicaciones entre territoriosalejados y diversos se producen congran intensidad y rapidez, el riesgoesperable en relación con pandemiasanteriores podría estar aumentado y losacontecimientos producirse con mayorceleridad. En 1999, la OMSrecomendó a los países poner a puntoplanes estratégicos de emergencia, a finde paliar el devastador impacto que unapandemia puede ejercer en lahumanidad. Para ello se requiere unalto grado de previsión y organización,tanto a nivel nacional como

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supranacional, en la Unión Europea y finalmente en el nivel mundial. Laguía de actuaciones elaborada por laOMS, basada en los datos depandemias anteriores, ha servido parael diseño de los planes pandémicos. En un primer apartado de la misma sedefinen 6 fases predecibles agrupadasen tres periodos que diferencian laactividad gripal habitual y lapandémica (tabla 2). La OMS sereserva el derecho a definir la fase enque el mundo se encuentra en cadamomento. En la actualidad, estamos en la fase 3, en el comienzo de la alertapandémica, cuando se ha producido la infección humana por un nuevosubtipo de virus aviar, que todavía no

se transmite de persona a persona deforma eficaz.

El plan pandémico español (PlanNacional de Preparación y Respuestaante una Pandemia de Gripe) que seencuentra en la web del Ministerio deSanidad,

<<http://www.msc.es/ciudadanos/enfLesiones/enfTransmisibles/docs/PlanGripeEspanol.pdf >> recoge estasindicaciones y destaca una serie depuntos fundamentales:

a) La Vigilancia gripal, en el ámbitohumano (descrita en punto anterior)y en el animal.

b) La toma de medidas de control, queademás de las posibles vacunas,

ESQUEMA DE LAS FASES A CONSIDERAR EN UNA PANDEMIA GRIPAL

Periodo interpandémico

• Fase 1: No se han detectado nuevos subtipos del virus de la gripe en personas. Los virus que circulan en animales se consideran de riesgo bajo para el hombre

• Fase 2: No se han detectado nuevos subtipos gripales en personas, pero en animales circula un subtipo que representa un riesgo para el hombre

Periodo de alerta pandémica

• Fase 3: Infección humana por nuevo subtipo. No transmisión persona-persona

• Fase 4: Agrupaciones de pocos casos con limitada transmisión persona-persona

• Fase 5: Agrupaciones mayores de casos. Transmisión persona a persona sigue siendo localizada (sugiere qué virus está aumentando su adaptación al hombre)

Periodo pandémico

• Fase 6: Pandemia. Transmisión elevada y sostenida entre la población general

Periodo post-pandémico

Vuelta al periodo interpandémico

Tabla 2. Esquema de la definición de las fases a considerar en la circulación de los virus gripales en la especie humana. La diferencia delcomportamiento epidemiológico es clara entre el periodo interpandémico y el pandémico. La duración y evolución de las fases incluidas en el periodode transición de alerta pandémica es totalmente imprevisible

antivirales, antibióticos, incluye otrosrecursos como protección personal,protocolos para aislar pacientes y otras medidas que se iríanincorporando en próximas fasespandémicas.

c) El flujo de comunicación entre losestamentos implicados, así como laorganización de la información entodos los niveles, incluido el de lapoblación general.

d) El marco legal que es necesarioadaptar para actuar en situacionesexcepcionales.

Por otra parte, se han desarrolladouna serie de órganos, como el ComitéEjecutivo, que tiene capacidad para

tomar decisiones, y varios Subcomitésque atienden los diversos aspectos a considerar en la preparaciónpandémica. Las CAs preparan a su vezsus planes parciales, de forma que lasacciones en los niveles autonómico y nacional estén armonizadas paraalcanzar la máxima eficacia. Lapreparación pandémica es un procesoen marcha que va incorporando

modificaciones o introduciendo nuevosaspectos, a medida que la situación dela gripe aviar evoluciona y que surgenconocimientos nuevos sobre el tema.En el Instituto Carlos III existe unaUnidad de respuesta rápida que estáactiva 24 horas al día y que colabora,en la medida en que se necesita, en lavigilancia y diagnóstico de los casos desospecha de infección por gripe aviar.Esta unidad se encuadra en unproyecto más amplio liderado por elMinisterio de Sanidad, en el queparticiparán diversos ministerios e instituciones.

La Unión Europea ha elaborado supropio plan para coordinar lasactuaciones de los países miembros,programar objetivos comunes,establecer las normas de información y comunicación y otros compromisos.Las organizaciones para la salud animal(OIE) y para los alimentos (FAO)llevan a cabo una gran actividad en lapreparación frente a la pandemia en suscampos respectivos y mantienentambién páginas webs con grancantidad de información (gráficos y tablas con los informes oficiales detodos los brotes ocurridos en el mundo,recomendaciones, medidas,documentos divulgativos, etc.).

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Vías de contagio

Los virus de la gripe se transmiten depersona a persona a través de lassecreciones respiratorias. Normalmentelas partículas virales van en pequeñasgotas que se expulsan al toser o que seproducen como consecuencia desecreciones nasales. El virus también sepuede transmitir por contacto directo o indirecto con superficies contaminadascon el virus. Por ello durante el manejode pacientes infectados con el virusgripal se deben seguir las normasbásicas de higiene que incluyen ellavado de las manos y el uso de guantes.

En una situación pandémica, laOMS recomienda además que cualquierpersonal que entre en contacto directocon los enfermos use mascarillas deprotección respiratoria. En la actualidadesta medida está recomendada

únicamente para aquel personal queentre en contacto con aves infectadas o muertas por el virus H5N1. Lasmedidas a tomar por el personal queentre en contacto con el virus puedenvariar según se conozca detallesadicionales sobre su modo detransmisión y por ello es recomendableconsultar la OMS y el ECDC paraobtener guías actualizadas(<http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/en/index.html>http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/en/index.html y http://www.ecdc.eu.int/).

Reacción inmune

Como frente a cualquier otra infección,el sistema inmune reacciona frente auna infección gripal produciendo unarespuesta humoral, que implica la

7. Prevención y terapia

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protectores son los dirigidos contra la HA y NA. Mientras que losanticuerpos anti-HA son neutralizantesy, por tanto, previenen la infección, elprincipal efecto de los anticuerposanti-NA es reducir la liberación delvirus de la célula infectada. Larespuesta de anticuerpos implica tantola producción de IgA que se secretan

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producción de anticuerpos, y unarespuesta celular que conlleva a laproducción de células citotóxicas(CD8+) con capacidad de lisar célulasque estén infectadas (revisado en Coxet al., 2004). Se producen anticuerposmayoritariamente frente a cuatroantígenos virales (las proteínas NP,M1, HA y NA), si bien los únicos

en las mucosas de las vías respiratoriascomo la producción de una respuestasistémica con predominio de lasinmunogloblinas IgG e IgM.

La respuesta citotóxica está dirigidaprincipalmente contra las proteínas M y NP, y aunque este tipo de respuesta noes protectora sí contribuye a eliminar elvirus y a la recuperación de la infección.

Figura 7.1. Esquema de la actualizaciónanual de la vacuna antigripal.

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Vacunas inactivadas y atenuadas

En la actualidad en España hayautorizados un total de 16 vacunasantigripales para uso en humanos. En todos los casos se trata de vacunasinactivadas que contienen virus que seha crecido en huevos de gallinaembrionados. Las vacunas sontrivalentes pues contienen tres cepasvirales, dos del tipo A (una cepa H1N1,y otra cepa H3N2) y una cepa del tipoB que corresponden a los virus que

circulan en humanos en la actualidad.Desde el punto de vista regulatorio elúnico requerimiento de potencia es quecada dosis de vacuna debe contener almenos 15 microgramos de la HA decada una de las tres cepas.

Una peculiaridad de las vacunasantigripales que las distingue del restode vacunas humanas es que sucomposición se revisa anualmente,como consecuencia de que laspropiedades antigénicas de la HA y NAde las cepas que circulan en lapoblación humana cambian

PROCEDIMIENTO PARA ACTUALIZAR LA COMPOSICIÓN

DE LA VACUNA ANTIGRIPAL

Febrero. Reunión de la OMS en la que tras evaluar la situación epidemiológica a nivel mundial y las características antigénicas e inmunogénicas

de las cepas circulantes se realiza una recomendación de los antígenos HA y NA que deben estar presentes en la vacuna

Se preparan virus reassortants que contienen los genes que codifican la HA y NA de las cepas recomendadas por la OMS y el resto de los genes

de la cepa A/Puerto Rico/8/34

La compañías fabricantes de vacuna realizan ensayos en producción piloto con los reassortants obtenidos

Abril-mayo. Tras considerar los resultados de los ensayos piloto, y la situación epidemiógica europea, la EMEA indica las cepas que se deben

incluir en la vacuna antigripal para Europa para esa temporada

Septiembre. La vacuna está disponible en las farmacias

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gradualmente (deriva antigénica). Elprocedimiento que se sigue anualmentepara actualizar la composición de lavacuna antigripal se esquematiza en la figura 7.1, y, como se ve, es unproceso muy ajustado en el tiempo puessólo transcurren siete meses desde quela OMS toma la decisión sobre lascepas que tienen que incluirse en lavacuna y el momento en que lasvacunas están en las farmacias.

Las vacunas antigripales inactivadasque se comercializan en la actualidadson de dos tipos: de virus roto y deantígenos purificados. En ambos casos,el proceso de producción implica lainactivación del virus crecido enembriones, generalmente portratamiento con formalina o beta-propionolactona. Posteriormente elvirus se concentra y se lisa en presenciade un detergente para obtener lasvacunas de virus roto. Siadicionalmente se realiza una etapaposterior de purificación que enriqueceen los antígenos HA y NA se obtiene lavacuna de antígenos de superficie. Lamayoría de las vacunas antigripales notienen ningún adyuvante (compuestoque potencia la respuesta inmune frente al antígeno viral presente en lavacuna), y de tenerlo el únicoautorizado en la actualidad es el compuesto MF-59. Las vacunas queincluyen este adyuvante inducen unamayor respuesta inmune en el vacunado pero como contrapartida

producen un mayor número dereacciones adversas.

La eficacia de las vacunasantigripales está determinadaprincipalmente por dos factores: la edaddel vacunado y el grado de similitudantigénica entre la cepa presente en lavacuna y la cepa que infecte al huésped.La eficacia es menor en los mayores de65 años pues la respuesta inmune queinduce la vacuna es menor en personasde este grupo de edad. Por otro lado,para cualquier grupo de edad la eficaciade la vacuna aumenta cuanto mayor esla similitud antigénica entre la cepa queinfecta y la cepa incluida en la vacuna.Las vacunas inducen altos títulos deanticuerpos frente a la HA, y previenela infección en un 70-90% de losadultos menores de 65 años. Estosporcentajes se reducen en la poblaciónde mayores de 65 años, aunque en estegrupo de edad reduce lashospitalizaciones y la mortalidadasociados a la infección con virus de lagripe. En España la vacuna antigripalestá recomendada en personas mayoresde 60-65 años (según comunidadesautónomas) y en personas de cualquieredad que tengan una patología de base(por ejemplo, enfermedades crónicascardiovasculares o respiratorias) que sepueda agravar como consecuencia de lainfección gripal.

En EE.UU. desde el año 2003 secomercializa una vacuna antigripaltrivalente de virus vivos atenuados.

La vacuna que se administra nasalmentecontiene tres virus recombinantes quecontienen la HA y la NA de las cepasrecomendadas por la OMS para esatemporada año y el resto de lossegmentos de RNA de dos cepaspaternas (una de tipo A y otra de tipo B)que confieren las propiedades atenuadas a las cepas presentes en la vacuna. Demomento estas vacunas sólo estánindicadas para adultos sanos de entre 5 y 50 años de edad. Todos los aspectoscomentados en este apartado han sidorevisados recientemente (Prevention andControl of Influenza. Recommendationsof the Advisory Committee onImmunization Practices (ACIP).Morbidity and Mortality Weekly Report.2006 / Vol. 55 / No. RR-10).

Vacunas pandémicas

Normalmente la autorización decomercialización de un medicamento esun proceso que implica varios años dedesarrollo por parte del laboratoriofabricante y un proceso de evaluaciónde casi un año por la agenciaevaluadora (nacional o europea) quefinalmente autoriza el medicamento. Es obvio que esta escala de tiempos nopermitiría disponer de una vacuna parahacer frente a una pandemia que seextendiera por todo el mundo en unplazo de meses. Consciente de estasituación la EMEA, como agencia que

autoriza medicamentos a nivel europeo,ha desarrollado un procedimiento deregistro especial(http://www.emea.eu.int). Esteprocedimiento tiene además en cuentados peculiaridades que chocan con lapropia definición de vacuna (y demedicamento) y es que para que existauna vacuna tiene que haber un agenteinfeccioso conocido que produzca laenfermedad y que además se hayanrealizado ensayos clínicos que

demuestren que la vacuna es eficaz enprevenir la enfermedad. A fecha de hoyno hay virus pandémico, y por ello no seconoce qué virus debe incluirse en lavacuna, y como es obvio al no habervacuna no hay ensayos clínicos quedemuestren que es eficaz. En lasdirectrices desarrolladas por la EMEA seindica que el laboratorio solicitante debepresentar un expediente base (“core”dossier) que describa todo el proceso deproducción y que incluya la preparaciónde lotes de vacuna utilizando una cepa devirus de la gripe tipo A que no sea de lossubtipos H1 ni H3 que son loscomponentes de las vacunasinterpandémicas anuales. El expedientedebe incluir datos toxicológicos y deinmunogenicidad de la vacuna. Esteexpediente base lo evaluará la EMEAsiguiendo el procedimiento habitual paracualquier vacuna y si cumple losrequisitos adecuados de calidad,seguridad y eficacia se autorizará comoun registro de vacuna antigripalpandémica. En una situación futura,cuando la OMS declare una pandemia,será este organismo el que indique cuálserá la cepa que debe incluirse en lavacuna. Los laboratorios fabricantesutilizarán dicha cepa para producir lavacuna conforme al expediente baseautorizado, y únicamente tendrán quepresentar una solicitud de variación dedicho expediente que recoja los cambiospertinentes debidos a la utilización de lacepa recomendada por la OMS. Se

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prevé que la EMEA evalúe estadocumentación adicional en el plazo de unos pocos días de manera que si se cumplen los requisitos adecuados se autorice rápidamente dicha vacunapandémica. En el año 2006 se hanpresentado a la EMEA dos expedientebase que se encuentran en fase deevaluación y se espera que puedanaprobarse en el año 2007. La EMEAestá elaborando guías que permitan laautorización de vacunas para uso enhumanos preparadas con cepa aviarescon potencial pandémico. Estas vacunasuna vez autorizadas podrían usarse paravacunar a personas que estén en contactocon virus gripales aviares (por ejemplo:veterinarios, personal implicado en larecogida de aves muertas, etc.), ypodrían también almacenarse antes deque se iniciará la pandemia. En esteúltimo caso, si se iniciará una pandemia,las vacunas podrían utilizarse antes deque existiera una vacuna pandémicasiempre y cuando existiera unaprotección cruzada frente al virus quecause la pandemia y el virus contenidoen la vacuna con la cepa aviar.

Vías alternativas de vacunación

Existen en fase de desarrollo otrasalternativas a las vacunas antigripalesmencionadas en el apartado “vacunasinactivadas y atenuadas”. Entre ellas cabedestacar la utilización de vacunasrecombinantes basadas en virus vacunalesque expresen la HA y la NA viral, el usode proteína HA expresada en células deinsecto y vacunas de DNA que codificaantígenos virales. Los resultados obtenidosen animales de experimentación sonprometedores aunque las vacunas debencaracterizarse en mayor detalle antes deque puedan registrase como vacunas parauso en humanos.

Antivirales

Son medicamentos que a diferencia delas vacunas no van a inducir respuestainmune protectora frente a la infección.Se trata de compuestos químicos concapacidad de neutralizar alguna funcióndel virus y de esta manera reducir la

Figura 7.2. Actividad de los inhibidores dela NA. En la situación natural en ausenciade inhibidor (parte superior) el virus salede la célula infectada y queda retenido enla superficie de la misma por interaccionesde la HA con componentes celulares quecontienen ácido siálico. La NA actúa sobreestas uniones rompiendo el ácido siálico y permitiendo así que el virus se libere ypueda infectar una nueva célula. Enpresencia del inhibidor de la NA (parteinferior), la actividad de la NA estáinhibida y por ello el virus recién producidono puede liberarse de la célula y por tantono inicia una nueva infección.

capacidad del virus de reproducirse en elhuésped. Los antivirales se pueden usarde manera profiláctica (antes de estarinfectado) para prevenir o minimizar lainfección, o de manera terapéutica paratratar una infección ya existente.

Actualmente existen a nivel mundialsólo cuatro antivirales autorizados comomedicamentos: dos conocidos comoadamantanos (la amantadina y larimantidina) y dos conocidos comoinhibidores de la NA (el zanamivir y eloseltamivir). Exceptuando larimantidina, los otros tres antiviralesestán autorizados en España. Este hechono supone que exista una laguna

terapéutica, pues la actividad de ambosadamantanos es similar y de hecho larimantidina no está autorizada enmuchos otros países del mundo.

Los adamantanos se unen a laproteína M2 inhibiendo su actividad decanal iónico, y de esta manera bloqueanuna etapa temprana de la infección viral(véase capítulo 2). Los inhibidores de laNA actúan en la fase tardía de lainfección inhibiendo la actividadenzimática de la NA que va a evitar quelos viriones formados se agreguen yqueden asociados a la membrana de lacélula de la que han salido (figura 7.2).

Los tres antivirales autorizados enEspaña difieren en muchas propiedades,algunas de las cuales se resumen en la tabla1 (Moscona, 2005). Como puede verse enla Tabla en lo que respecta a efectosadversos, el peor perfil corresponde a losadamantanos que producen comúnmentealteraciones gastrointestinales y del sistemanervioso central. Los inhibidores de la NAtienen un buen perfil de seguridadcausando efectos adversos leves y sólo muyraramente se han descrito procesos debroncoespasmo en pacientes con asma.Los adamantanos llevan usándose más de 30 años, mientras que los inhibidoresde la NA son medicamentos recientes y llevan menos de cinco años autorizadosen Europa. Por ello hay una mayorinformación sobre los inhibidores de laproteína M2 que sobre los inhibidores de la proteína NA. El zanamivir y eloseltamivir son eficaces tanto frente a virus

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de tipo A y B, mientras que la rimantidinay la amantadina únicamente actúan sobrevirus de tipo A.

Los estudios realizados hasta lafecha en condiciones interpandémicasindican que los cuatro antiviralescuando se usan en tratamientoterapéutico tienen un efecto modesto,pues únicamente reducen en un sólodía los síntomas de la enfermedad gripaly este efecto sólo tiene lugar cuando elantiviral se administran antes de las 48horas desde el inicio de enfermedad.

En relación con el uso profiláctico,estudios clínicos con amantadina yrimantidina indican que su eficaciaoscila entre un 70 y un 90%. Entre losinhibidores de la NA sólo está

autorizado el oseltamivir para profilaxis.No obstante, existen estudios conambos inhibidores de NA quedemuestran que los dos fármacosposeen una eficacia profiláctica similar(entre 67 y 84%) y similar a laalcanzada por los inhibidores de laproteína M2 (http://www.emea.eu.int).

Aparición de virus resistentes,mecanismos de resistencia y patogenicidad de virusresistentes

Los virus, como todos los seres vivos,cuando se multiplican producenalgunas partículas virales que llevan

ANTIVIRAL AMANTADINA OSELTAMIVIR ZANAMIVIR

Efectos adversos más habituales Comunes (5-10%): efectos Comunes (5-10%): nauseas, vómito, Muy raros: broncoespasmos en pacientes

(% de personas que sufren los efectos) gastrointestinales y sobre el sistema y dolores de cabeza con asma

nervioso central

Uso en niños No recomendado No recomendado en niños de No apropiado para niños menores de 5 años

menos de 1 año de edad

Formulaciones / periodo de validez Tabletas / 5 años - Cápsulas / 5 años Polvo para inhalación / 5 años

- Polvo para suspensión oral / 5 años

- Fórmula magistral para preparar

solución oral / 10 años

Forma de administración Oral Oral Inhalación usando un dispositivo especial

que se proporciona con el medicamento

Indicaciones autorizadas Tratamiento de la enfermedad Tratamiento de la enfermedad Tratamiento de la enfermedad

y profilaxis y profilaxis

Tabla 3. Propiedades e indicaciones de los antivirales específicos para virus de la gripe

alteraciones en su genoma. En lamayoría de los casos estos cambiosreducen la eficacia del virus paracompletar un nuevo ciclo viral. Enotros casos, sin embargo, pueden daruna ventaja selectiva al virus. Éste seríael caso si la mutación convierte al virusen resistente al antiviral y le permitecompletar su ciclo infectivo aún enpresencia del mismo. Dado que laefectividad de un tratamiento antiviralestá en gran medida determinada por laaparición de virus mutantes resistentesal fármaco, éste es un aspectoespecialmente relevante cuando se hablade antivirales. Se ha descritorepetidamente la aparición de virusresistentes a los adamantanos cuando

tratados terapéuticamente con estosantivirales y, mayoritariamente, losvirus aislados contienen mutaciones enla NA. En estudios en poblaciónpediátrica se han aislado virusresistentes en un 5-18% de los niñostratados con oseltamivir, mientras queen estudios clínicos con zanamivirúnicamente se ha encontrado un aisladoclínico resistente al fármaco procedentede un niño inmunodeprimido. Hay queconsiderar, no obstante, que el númerode estudios realizados con losinhibidores de la NA es escaso dada lareciente incorporación de estosfármacos al arsenal terapéutico. Variasde las mutaciones encontradas en el gende la NA de los virus resistentesreducen la patogenicidad ytransmisibilidad de estos virus enmodelos animales. Una situación

similar en humanos tendría unaenorme importancia desde el puntode vista clínico. Sin embargo, hayque ser cautos pues los estudiosrealizados son limitados, y de hechotambién se han descrito virusresistentes que crecen bien y setransmiten eficientemente entreanimales (Herlocher et al., 2004).

Los antivirales serán la única armapara hacer frente a la pandemia en losestadios iniciales de la misma. Seránútiles para retrasar la extensión de lapandemia y para utilizarlos de formaprofiláctica y terapéutica antes de quese disponga de una vacuna eficaz. Noobstante hay que tener en cuenta que alno saber cuál será el virus pandémico suefectividad real sólo se podrácomprobar cuando se declare lapróxima pandemia.

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estos compuestos se han usado enterapia. Los virus resistentes aparecenmuy rápido, incluso tras dos días deiniciarse el tratamiento, y puedenaislarse en hasta un tercio de lospacientes tratados. Los virus resistentestienen la misma virulencia y setransmiten con la misma eficacia quelos virus sensibles al fármaco, y dehecho en la naturaleza se pueden aislarvirus con cambios en el gen M2 queson de por sí resistentes a laamantadina. Mayoritariamente los virusresistentes contienen mutaciones queafectan a un sólo aminoácido de laproteína M2.

También se han aislado virusresistentes a los inhibidores de la NAtanto en ensayos in vitro (tras pasesseriados del virus en un medio quecontiene el antiviral) como de pacientes

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