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Chikungunya:
Aspectos virológicos que afectan la
epidemiología y la transmisión
Jairo A. Méndez-Rico, PhD
Asesor Regional Enfermedades Virales
OPS/OMS Washington DC
0
Enfermedades Emergentes
Microbial Threats to Health in the United
States
1992, Instituto de Medicina (USA)
• Enfermedades emergentes: se
reconocen nuevas enfermedades (p.e. un
nuevo agente patógeno)
• Enfermedades re-emergentes: Ya se
habían controlado pero se activaron
nuevamente (p.e. en un nuevo territorio)
1
Title of the Presentation
(Joshua Lederberg & Robert Shope)
Enfermedades Emergentes
• Las enfermedades emergentes son parte de un proceso
histórico
• Durante los últimos 15 años, la mayoría de enfermedades
infecciosas nuevas han sido virales
• Gracias a su capacidad de adaptación y rápida evolución
los virus constituyen el mayor reto
Enfermedades Emergentes
 Arbovirus (Arthropod-Borne Virus): Transmitted by
hematophagous arthropods (mosquitoes, ticks, fleas,
etc.)
Togaviridae
Flaviviridae
Bunyaviridae
Reoviridae
Enfermedades Emergentes
 Arbovirus (Arthropod-Borne Virus): Transmitted by
hematophagous arthropods (mosquitoes, ticks, fleas,
etc.)
Togaviridae
Flaviviridae
Dos géneros:
• Rubivirus (Rubeola)
• Alphavirus
Bunyaviridae
Reoviridae
Alphavirus
Mas de 30 virus en 7
complejos
Semliki Forest (SFV)
O´nyong-nyong (ONNV)
Mayaro (MAYV)
Ross River (RRV)
Chikungunya (CHIKV)
Sindbis
WEEV
VEEV
EEEV
Alphavirus
• Virus con
envoltura lipídica
• Simetría
icosahédrica y
forma esférica
• Todos
compuestos por
ssRNA
Cortesía, Ann Powers, CDC Fort Collins
Alphavirus
Alphavirus
RNA (+): Se traduce directamente en ribosomas
RNAdRNAp: Replicación RNA(-)
RNA (-)
RNA (genómico)
La RNA pol no tiene acción “correctora”: mutaciones
(deletéreas, silentes pero constantes, adaptativas)
Alphavirus
•
gp Envoltura
(E1 + E2)
• Expuesta a mayor
presión
adaptativa
o Responsable de unión
a receptores celulares,
escape del endosoma
o Determinantes
antigénicos
Cortesía, Ann Powers, CDC Fort Collins
Chikungunya (CHIK)
(J Hyg (Lond). 1956 Jun;54(2):177-91.)
Chikungunya (CHIK)
(J Hyg (Lond). 1956 Jun;54(2):177-91.)
“…muy aguda aparición de dolores paralizantes en las
articulaciones, fiebre severa y finalmente, la erupción visible.”
“…una variante clínica de dengue clásico que difiere en la
ausencia de dolor de cabeza, de la sensibilidad a la presión a los
globos oculares, y del dolor en los movimientos del ojo"
Chikungunya (CHIK)
Las manifestaciones clínicas son un reflejo de los
efectos del virus sobre las células afectadas:
Tropismo celular
Chikungunya (CHIK)
Receptores:
• DC-SIGN (CD209)
• L-SIGN (hígado y
nódulos
linfáticos)
• Heparan sulfato
• Laminina
• Integrinas
NATURE REVIEWS | Microbiology Vol 8 | July 2010 | 491
Chikungunya (CHIK)
•
In vitro, se ha demostrado que CHIKV crece en diversas líneas no humanas:
Vero, embrión de pollo, fibroblastos BHK21, L929, y células hepáticas
HEp-2
•
En cultivos experimentales con células humanas:
Células adherentes (primarias epiteliales y endoteliales), fibroblastos y
(en menor medida) macrófagos.
•
También en humanos, se ha visto replicación en células musculares
satelitales, pero no en miotubos diferenciados.
•
Las células B y T no son susceptibles a CHIKV (in vitro).
Como otros alphavirus, CHIKV es altamente citopático en cultivo de
células humanas. La infección lleva rápidamente a la apoptosis: efecto
en la fisiopatología
Chikungunya (CHIK)
NATURE REVIEWS | Microbiology Vol 8 | July 2010 | 491
Chikungunya (CHIK)
Ozden S, Huerre M, Riviere J-P, Coffey LL, Afonso PV, et al (2007) Human Muscle
Satellite Cells as Targets of Chikungunya Virus Infection. PLoS ONE 2(6): e527.
doi:10.1371/journal.pone.0000527
NATURE REVIEWS | Microbiology Vol 8 | July 2010 | 491
Emerging Infectious Diseases • www.cdc.gov/eid • Vol. 16, No. 3, March 2010
-Lesiones placentarias en sólo 1
de 624 mujeres infectadas
durante el embarazo
-Se ha demostrado que los
sincitiotrofoblastos humanas son
refractarios a la infección
Emerging Infectious Diseases • www.cdc.gov/eid • Vol. 16, No. 3, March 2010
-Lesiones placentarias en sólo 1 de 624 mujeres infectadas
durante el embarazo
-Se ha demostrado que los sincitiotrofoblastos humanas son
refractarios a la infección
-El presunto mecanismo de transmisión viral es el paso directo
de la sangre materna en la circulación fetal a través de
pequeñas rupturas de la placenta durante el parto
Epidemiología
http://discovermagazine.com/tags?tag=arthropods
Epidemiología
http://www.cdc.gov/chikungunya/geo/index.html
Epidemiología (molecular)
Genoma ~ 12Kb
3 genotipos
The geographic reach of Chikungunya virus.
National Academy of Sciences PNAS 2011;108:7653-7654
©2011 by National Academy of Sciences
Demuestra que
la epidemia en
el Océano
Índico fue por el
linaje ECSA
Africano
Epidemiología (molecular)
Demuestra que
la epidemia en
las Américas
corresponde a la
introducción del
genotipo
Asiático
Epidemiología (molecular)
Viruses 2014, 6(11), 4628-4663;
doi:10.3390/v6114628
Transmisión
Ciclo similar a Fiebre Amarilla (selvático) y Dengue
Transmisión
Distribución del vector principal Aedes aegytpi
http://ucanr.edu/blogs/bugsquad//blogfiles/14980_original.jpg
Transmisión
Aedes albopictus como vector de CHIKV
PLoS Med. 2006 , 3:1058-70
Transmisión
• Cambio de Ala 226 Val (Proteína E1 – pept. de
fusión)
• En SFV el residuo 226 regula la dependencia del
colesterol durante la fusión
• Una mejor adaptación al contenido lipídico de
la membrana puede mejorar la replicación
• Los virus mutantes aumentan notablemente la
diseminación en órganos (secundarios) del
mosquito
Transmisión
Infección de Aedes albopictus con variantes de
CHIKV
Val
Ala
Transmisión
???
PNH Nuevo
humano?
Diagnóstico por laboratorio
• La confirmación etiológica específica de CHIKV
sólo es posible por técncias de laboratorio
• En áreas endémicas, el dengue constituye el
principal diagnóstico diferencial
• Las plataformas para vigilancia de dengue,
permitiran la detección y vigilancia de CHIKV
Diagnóstico por laboratorio
• Los centros colaboradores y laboratorios de
referencia en la región, juegan un papel primordial
en la confirmación (serológica) de los casos
• Una vez demostrada la circulación viral autóctona,
no será necesario confirmar el 100% de los casos
Diagnóstico por laboratorio
•
Se deben ajustar los protocolos de vigilancia para no
sobrecargar los laboratorios, considerando la confirmación de los
casos graves pero sólo un porcentaje o número limitado de
muestras ambulatorias con fines de vigilancia (no diagnóstico
individual)
•
El laboratorio juega un papel fundamental para la detección de
los casos iniciales; sin embargo, los programas de vigilancia
deben articular además el componente clínico, epidemiológico,
ambiental y social para lograr una adecuada caracterización y
control de brotes
Gracias!
Preparación en la Región
Instituto Conmemorativo Gorgas, junio 2014
Colaboración con el CDC
Diagnóstico por laboratorio
Fiebre
Virus / Antígeno
Acs. neutralizantes
IgG
Acs. IgM
3-7 días
Incubación
1-8 días (max)
Viremia
Adaptado de: Chikungunya overview, Dr. P. Formenty
15-20 días
(Umbral de anticuerpos)
Diagnóstico por laboratorio
• Dx. VIROLÓGICO
• Dx. SEROLÓGICO
– Aislamiento viral
BSL 3 (virus emergente)
– Detección de RNA (PCR)
1
– MAC-ELISA
– HI
– PRNT
8
Días tras el inicio de síntomas
Detección viral:
días 1 a 5 (máximo 8)
Detección Acs (IgM) : día 5 en adelante
16
Ensayos serológicos: ELISA IgM
1. Cubrir con anti-Human IgM
2. Suero del paciente (IgM)
3. Adicionar Antigeno CHIKV
HRP
HRP
4. Adicionar conjugado HRP anti-grupo
Adaptado de: Laboratory Testing for Chikungunya Virus, Dr. R. Lanciotti, CDC
Ensayos serológicos: ELISA IgG
1. Cubrir con Acs Monoclonales
(anti-grupo)
2. Adicionar antígeno viral (CHIK)
3. Adicionar suero del paciente
AP
AP
4. Adicionar conjugado anti IgG
Adaptado de: Laboratory Testing for Chikungunya Virus, Dr. R. Lanciotti, CDC
Ensayos serológicos: Neutralización
Ensayo de Neutralización por Reducción de Placas (PRNT)
Incubar diluciones del suero del paciente + virus
Interpretación:
100 plaques = No hay anticuerpos presentes en la muestra
90% de reducción de placas= anticuerpos presentes
Neutralización
No neutralización
Adaptado de: Laboratory Testing for Chikungunya Virus, Dr. R. Lanciotti, CDC
Diagnóstico por laboratorio
• Los laboratorios deben implementar y fortalecer la
capacidad diagnóstica básica para detección
viral
 CDC a validado algunos estuches comerciales
Limitaciones
de las
pruebas
serológicas:
 Detección de IgM/IgG: ELISA in house (CDC)
relativamente compleja, exigente
 Reacción cruzada con otros alpha-virus
(especialmente Mayaro)
 Los ensayos serológicos (única muestra) son
presuntivos
Diagnóstico por laboratorio
• Los laboratorios deben implementar y fortalecer la
capacidad diagnóstica básica para detección viral
Limitaciones
de las
pruebas
serológicas:
La confirmación serológica implica muestras
pareadas (10 -14 días de la aguda)
 Seroconversión (Neg a Pos)
 Aumento de títulos (4 veces)
ELISA es CUALITATIVA (no cuantitativa)
Se debe confirmar con técnicas cuantitativas
como HI ó Neutralización (>especificidad)
Las pruebas rápidas presentan muy baja
sensibilidad
Diagnóstico por laboratorio
Fiebre
Virus / Antígeno
Acs. neutralizantes
IgG
Acs. IgM
IgM = POS
IgG = POS
3-7 días
Incubación
1-8 días (max)
Viremia
45
Adaptado de: Chikungunya overview, Dr. P. Formenty
15-20 días
(Umbral de anticuerpos)
Diagnóstico por laboratorio
Ensayo confirmativo
recomendado:
CDC CHIK Real-Time RT-PCR
• Diseño original: 4 iniciadores/2 sondas (actualizado, 2014)
• Detecta todos los genotipos de CHIK (WA, SCEA, & Asia)
• 25 copias/reacción (alta sensibilidad)
46
CHIKV Diagnóstico por laboratorio
Diagnóstico por laboratorio
Ensayo confirmativo
recomendado:
CDC CHIK Real-Time RT-PCR
• Actualizado 2014: 5 iniciadores + 3 sondas
• Detecta todos los genotipos de CHIK (WA, SCEA, & Asia)
• 25 copias/reacción (alta sensibilidad)
47
CHIKV Diagnóstico por laboratorio
Diagnóstico por laboratorio
• Los centros colaboradores y laboratorios de
referencia en la región, juegan un papel primordial
en la confirmación (serológica) de los casos
• Una vez demostrada la circulación viral autóctona,
no será necesario confirmar el 100% de los casos
Diagnóstico por laboratorio
•
Se deben ajustar los protocolos de vigilancia para no
sobrecargar los laboratorios, considerando la confirmación de los
casos graves pero sólo un porcentaje o número limitado de
muestras ambulatorias con fines de vigilancia (no diagnóstico
individual)
•
El laboratorio juega un papel fundamental para la detección de
los casos iniciales; sin embargo, los programas de vigilancia
deben articular además el componente clínico, epidemiológico,
ambiental y social para lograr una adecuada caracterización y
control de brotes