Implicaciones de la Presencia de Deltacoronavirus

MC. Mariana Pérez-Rivera.
Estudiante de Doctorado en Ciencias de la FMVZ-UNAM

1. INTRODUCCIÓN.

Los coronavirus son virus que afectan a una gran variedad de huéspedes en los que causan cuadros respiratorios, digestivos e incluso neurológicos; en los humanos son los causantes de un cuadro respiratorio común hasta el síndrome respiratorio agudo severo (SARS por sus siglas en inglés) y el MERS (síndrome respiratorio de oriente medio) que han impactado la salud pública recientemente(1, 2). La familia Coronaviridae, que pertenece al orden de los Nidovirales, se encuentra dividida en 4 géneros, Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus y Deltacoronavirus, cada uno de ellos afecta a varias especies de mamíferos y aves(3).

En los cerdos se sabe de cinco principales coronavirus que provocan enfermedad, éstos pertenecen a tres de los cuatro géneros conocidos. Dentro de los Alphacoronavirus se encuentran el virus de la gastroenteritis transmisible (GETv), el virus de la diarrea epidémica porcina (DEPv) y el coronavirus respiratorio porcino (PRCv); en los Betacoronavirus está el virus de la encefalomielitis hemoaglutinante porcina (PHEv) y finalmente al género de los Deltacoronavirus pertenece el recién descrito Deltacoronavirus porcino (PDCoV)(4). Los dos primeros géneros tienen su origen en los murciélagos, mientas que el tercer y cuarto género lo tienen en las aves(1).

2. DELTACORONAVIRUS PORCINO

El Deltacoronavirus porcino (PDCoV) fue reportado por primera vez en Hong Kong en 2012, y a principios del 2014 se registró en los Estados Unidos y Canadá asociado a cuadros de enfermedad intestinal en cerdos. Esto provocó grandes pérdidas económicas a la industria porcina(4, 5). El cuadro clínico que presenta en cerdos es muy parecido al provocado por otros coronavirus como el virus de la Diarrea Epidémica Porcina (DEP) y el de la Gastroenteritis Porcina (GET). Sin embargo, en los primeros reportes de Deltacoronavirus en Estados Unidos mencionan que la mortalidad en lechones fue menor (30-40%) a la normalmente observada en brotes de estas enfermedades.

Actualmente PDCoV se encuentra presente en varios países de Asia (China, Tailandia, Japón y Corea del Sur) y en América ha sido detectado en muestras provenientes de EEUU, Canadá y México(6). La importancia de esta enfermedad radica principalmente en que debido a su parecido clínico con PED y GET muchas veces se omite su diagnóstico. Sin embargo, es de suma importancia conocer la distribución que esta enfermedad tiene en el país para así poder diseñar planes de control.

Con el fin de entender mejor el origen de Deltacoronavirus en cerdos, se han realizado estudios retrospectivos. Uno hecho en China(7) con muestras de lechones con cuadro clínico diarréico, desde 2004 a 2012 arrojaron un porcentaje de animales positivos a PDCoV de 6.5% detectando al antígeno. Otro estudio similar fue realizado en los EEUU, pero en este caso fue a través de la detección de anticuerpos IgG frente a PDCoV, donde se detectaron animales seropositivos desde el año 2010(8).

3. VARIABILIDAD

En Estados Unidos y en China se han estudiado completamente las secuencias genómicas del PDCoV presente en ambos países, encontrando un porcentaje de identidad de nucleótidos mayor al 99% entre estos virus. En China se han reportado 2 variantes de PDCoV (HKU15-44 y HKU15-155), mientras que en Estados Unidos al menos 6, todas ellas mayormente relacionadas con el HKU15-155(9). Sin embargo, el origen del PDCoV en Estados Unidos es aún desconocido. Hasta la fecha no se han reportado cepas altamente patógenas.

En un análisis de 50 genomas completos de Deltacoronavirus, hecho por Zhang en 2016, concluyeron que las secuencias estadounidenses se agrupan con las coreanas, mientras que las de China (incluido Hong Kong) forman otro agrupamiento independiente al igual que las tailandesas de acuerdo a la identidad de nucleótidos(10). Hasta la fecha están reportado más de 88 genomas completos de PDCoV.

4. IMPORTANCIA

En 2017 se publicó un artículo donde infectaron vía oral a becerros libres de patógenos con PED y PDCoV, el grupo que fue infectado con PED no presentó ningún signo clínico, ni hubo producción de inmunoglobulinas y tampoco excreción del virus. Sin embargo, en el grupo de animales infectados experimentalmente con PDCoV desarrolló una infección aguda con excreción viral, así como la producción de IgG específicas, debemos señalar que éste fue un trabajo realizado in vitro, es decir, bajo condiciones controladas de laboratorio y que aún no se reporta infección natural de otros animales de producción(11). Otro trabajo donde estudiaron la capacidad de PDCoV para infectar otras especies, en este caso, células de otras especies, fue uno publicado este año por un grupo de investigadores de Holanda y Estados Unidos donde vieron que PDCoV, a diferencia que el virus de GET, tiene la capacidad de infectar células de origen humano (HeLa)(12). Me gustaría resaltar que ambos trabajos fueron realizados bajo condiciones experimentales, que aún no se ha reportado que Deltacoronavirus porcino infecte a otras especies animales ni al humano de forma natural, sin embargo, éstos trabajos pueden comenzar a explicar cómo un virus que tuvo su origen en aves pudo infectar a los cerdos.

5. DIAGNÓSTICO Y CONTROL

Las investigaciones sobre DEP y PDCoV se centran, actualmente en reconocer las variantes de los aislados virales presentes en cada lugar para así lograr un eficiente y efectivo diseño de vacunas. Contra DEP, en Asia y América existen ya algunas vacunas que han sido utilizadas en granjas, y aunque en general estas vacunas son efectivas, no todas las cerdas llegan a desarrollar inmunidad lactogénica. También se han creado vacunas orales, e incluso se dice que son más efectivas que las inyectables y su uso es seguro en lechones, sin embargo no alteran significativamente el tiempo de eliminación del virus(13). En la actualidad no hay vacunas ni tratamientos disponibles para PDCoV(14). Aunque en la página de la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (WIPO, por sus siglas en inglés) ya existe la patente de una vacuna de virus muerto frente a PDCoV y PEDv de la empresa americana Zoetis Services (https:// patentscope.wipo.int).

El diagnóstico de PED y PDCoV no puede ser basado en la signología clínica, por su parecido a otras afecciones digestivas causadas tanto por virus, bacterias y parásitos. Por ello debe realizarse un diagnóstico clínico diferencial.

Para el diagnóstico de DEP, han sido utilizadas una gran gama de pruebas, desde la ELISA, inmunofluorescencia, inmunohistoquímica y microscopía electrónica, sin embargo, carecen de alta sensibilidad y especificidad. La técnica de RT-PCR ha sido usada exitosamente y ayuda a distinguir entre cepas de laboratorio y de campo, además, ya existen este tipo de pruebas capaces de diferenciar entre GET y DEP, así como detectar DEP de entre otros virus(13). Para las pruebas diagnósticas disponibles se pueden utilizar diferentes muestras, como alimento de granjas sospechosas, trozos de intestino de animales afectados, heces, hisopos de heces y saliva; sin embargo, el tipo de muestra del que se han obtenido mayores resultados es de muestras de intestino y de heces(15).

Las pruebas serológicas, como la ELISA, nos ayudan a detectar anticuerpos, pero es importante señalar que el hallar anticuerpos en el suero de los animales no significa que éstos se encuentren protegidos de la enfermedad, sin embargo, son un claro indicativo que el animal ha tenido contacto con el agente y para conocer el estado de infección de la piara. Investigadores han señalado que determinar los niveles de IgA de calostro son un mejor indicativo del nivel de protección de los cerdos frente a DEP, debido a sus características. Las inmunoglobulinas de tipo G son las más abundantes en el calostro de las cerdas, sin embargo, las IgA son las más efectivas neutralizando patógenos, debido a que son más resistentes a la degradación proteolítica del tracto digestivo y porque poseen más propiedades neutralizantes de agentes virales que las IgG e IgM(13).

Para el diagnóstico del Deltacoronavirus, la prueba utilizada por ser rápida y precisa ha sido RT-PCR, además puede ser utilizada para estudios de prevalencia(15). En México ya se oferta en varios laboratorios la prueba de PCR y PCR tiempo real para el diagnóstico de PDCoV.

LITERATURA CONSULTADA

  1. Woo, P. C. Y. et al. Discovery of Seven Novel Mammalian and Avian Coronaviruses in the Genus Deltacoronavirus Supports Bat Coronaviruses as the Gene Source of Alphacoronavirus and Betacoronavirus and Avian Coronaviruses as the Gene Source of Gammacoronavirus and Deltacoronavi. J. Virol. 86, 3995–4008 (2012).
  2. Huang, Y. W. et al. Origin, evolution, and genotyping of emergent porcine epidemic diarrhea virus strains in the United States. MBio 4, e00737-13 (2013).
  3. Wang, L., Byrum, B. & Zhang, Y. Detection and Genetic Characterization of Deltacoronavirus in Pigs, Ohio, USA, 2014. Emerg. Infect. Dis. 20, 1227–30 (2014).
  4. Chen, Q. et al. Pathogenicity and pathogenesis of a United States Porcine Deltacoronavirus cell culture isolate in 5-day-old neonatal piglets. Virology 482, 51–59 (2015).
  5. Ma, Y. et al. Origin, Evolution, and Virulence of Porcine Deltacoronaviruses in the United States. Microbiology 6, 1–13 (2015).
  6. Homwong, N. et al. Characterization and evolution of porcine Deltacoronavirus in the United States. Prev. Vet. Med. 123, 168–174 (2015).
  7. Dong, N. et al. Porcine Deltacoronavirus in mainland China. Emerg. Infect. Dis. 21, 2254–2255 (2015).
  8. Thachil, A., Gerber, P. F., Xiao, C. T., Huang, Y. W. & Opriessnig, T. Development and application of an ELISA for the detection of Porcine Deltacoronavirus IgG antibodies. PLoS One 10, e0124363 (2015).
  9. Marthaler, D., Jiang, Y., Collins, J. & Rossow, K. Complete genome sequence of strain SDCV/USA/Illinois121/2014, a Porcine Deltacoronavirus from the United States. Genome Announc. 2, 2–3 (2014).
  10. Zhang, J. Porcine Deltacoronavirus: Overview of infection dynamics, diagnostic methods, prevalence and genetic evolution. Virus Res. 226, 71–84 (2016).
  11. Jung,K., Hu, H.& Saif, L. J. Calves are susceptible to infection with the newly emerged Porcine Deltacoronavirus, but not with the swine enteric alphacoronavirus, porcine epidemic diarrhea virus. Arch. Virol. 1–6 (2017). doi:10.1007/s00705-017-3351-z
  12. Li, W. et al. Broad receptor engagement of an emerging global coronavirus may potentiate its diverse cross-species transmissibility. Proc. Natl. Acad. Sci. 115, 1–9 (2018).
  13. Song,D.&Park,B.Porcine epidemic diarrhoeavirus:acomprehensive review of molecular epidemiology, diagnosis, and vaccines. Virus Genes 44, 167–175 (2012).
  14. Chen, Qi, Ganwu, Li, Thomas, Joseph, Stensland, Wendy, Pillatzki, A. Isolation and characterization of Porcine Deltacoronavirus from pigs with diarrhea in the United States. J. Clin. Microbiol. 4, 15 (2015).
  15. Marthaler, D. et al. Rapid detection, complete genome, and phylogenetic analysis of Porcine Deltacoronavirus (Technical Appendix). Emerg. Infect. Dis. 20, 1347–1350 (2014).

Artículo publicado Los Porcicultores y su Entorno Julio-Agosto 2018

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