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Coronavirus Respiratory Infections Viruses Mutation Clipping Path

Coronavirus Actualización 06/04/2020

Autor: QFB. Sergio A. Salazar Lozano M en C

Coronavirus

Los coronavirus (CoV) son virus encapsulados grandes de entre 120 y 160 nm de diámetro, cuyo material genético es RNA de cadena positiva y que se dividen en 4 géneros: alfa, beta, delta y gamma. Las glucoproteínas en pico (proteína S) que emanan de su superficie, vistas en una micrografía electrónica de barrido resultando en una imagen bidimensional, dan la apariencia de corona, lo cual da origen a su nombre. Los coronavirus infectan a diversos mamíferos (entre ellos los humanos) y aves. Estas infecciones provocan afecciones respiratorias, hepáticas, renales y neurológicas. Hasta el día de hoy, solo los CoV alfa y beta se sabe que infectan a humanos. Cuatro coronavirus humanos (HCoV): HCoV 229E (alfa), NL63 (alfa), OC43 (beta) y HKU1 (beta); son ubicuos y los encontramos diseminados por el mundo. En su conjunto, estos cuatro coronavirus provocan entre 10% y el 30% de las infecciones del tracto respiratorio superior en adultos. Estas infecciones tienden a ser leves, catarros o resfriados comunes que requieren tan solo de reposo, líquidos, cuidados caseros y tratamientos paliativos.

Los coronavirus son conocidos desde 1937, donde fueron por primera vez detectados en pollos”.

Los coronavirus son conocidos desde 1937, donde fueron por primera vez detectados en pollos. Fue hasta mediados de los 60s que se identificó el primer coronavirus humano. Así, cuando en el 2002 brotó la epidemia de Síndrome Agudo Respiratorio Severo (SARS, por sus siglas en inglés) en la Provincia de Guangdong, en China, como consecuencia de un coronavirus (SARS-CoV), 65 años habían transcurrido desde el primer descubrimiento de estos virus. Jamás había un virus de este tipo provocado cuadros fatales como lo hacía el SARS-CoV. Durante esta epidemia se infectaron 8098 personas y 774 murieron; su índice de mortalidad, por lo tanto, ronda en alrededor del 10% (9.56%, para ser exactos). En su momento fue determinado que el SARS-CoV era una infección zoonótica que había brincado la barrera de especie entre murciélagos y humanos (probablemente a través de alguna otra especie como intermediario –casi seguro a través de la civeta, un mamífero nativo del Asia tropical y tal vez otros animales). El SARS terminó diseminándose de China a 26 países y requirió de ocho meses y entre treinta y cien mil millones de dólares poder contener esta pandemia.

Fue a partir de la experiencia obtenida por el brote de SARS en el 2002 que la Organización Mundial de la Salud (OMS) trabajó en la creación de un protocolo de respuesta ante riesgos infecciosos internacionales que llamó Emergencia de Salud Pública de Interés Internacional. Este protocolo se desarrolló y se ha echado a andar cuando la OMS ha considerado necesario montar una respuesta de salud pública internacional coordinada, lo cual, a la fecha, ha ocurrido seis veces. La OMS solo echa a andar este protocolo cuando los expertos internacionales consideran serio el riesgo de que un brote alcance múltiples países y es necesaria una respuesta internacional contundente que cierre filas al agente infeccioso, antes de que éste se salga de control. La primera vez que se echó a andar este protocolo fue en la pandemia de influenza 2009 H1N1 (que se originó en nuestro país y se esparció por todo el mundo), la segunda en el 2014 por un brote de polio y la tercera ese mismo año por un brote de Ébola. La cuarta se declaró en el 2016 por el brote de virus Zika y la quinta en el 2019 por un brote de Ébola que aún no culmina. Finalmente, el 30 de enero del 2020 la OMS ha declarado por sexta ocasión una Emergencia de Salud Pública de Interés Internacional, ahora por el nuevo coronavirus SARS-CoV-2 (y la enfermedad que provoca COVID-19).

Coronavirus infection in country

Antes de concentrarnos en el SARS-CoV-2 es importante hablar brevemente del segundo coronavirus letal que hizo aparición en el Medio Oriente una década después que el SARS, el Síndrome Respiratorio de Medio Oriente, provocado por MERS-CoV. MERS-CoV es un virus sumamente letal, aproximadamente el 35% de los individuos que lo contraen mueren de una falla respiratoria aguda u otras complicaciones. Si consideramos que, a la fecha, se cuentan un total de 2494 casos y 898 muertes por MERS, su letalidad es de exactamente el 34.40%. El MERS-CoV afortunadamente no se transmite de humano a humano con facilidad, necesitando de transmisiones zoonóticas seguidas de pocas transmisiones entre humanos para hacer su aparición. El MERS-CoV es, al igual que el SARS-CoV y el SARS-CoV-2, de origen quiróptero y, como habitualmente ocurre, este virus brinca desde murciélagos a humanos a través de un intermediario, en este caso, normalmente un dromedario (una especie de camello con una sola giba). Por lo anterior, han sido necesarias repetidas introducciones a la población humana de este virus desde su intermediario para que aparezcan brotes de MERS, que solo se han presentado en Arabia Saudita, Emiratos Árabes Unidos, Qatar, Jordania, Oman y Kuwait. Ha habido casos relacionados a importación en otros países, pero por mucho el MERS se encuentra focalizado en Arabia Saudita.

Brown dromedary
Dromedario

SARS-CoV-2.

“A partir del 8 de diciembre del 2019, en Wuhan, provincia de Hubei, China, se empezaron a reportar casos de neumonía de etiología desconocida.”

A partir del 8 de diciembre del 2019, en Wuhan, provincia de Hubei, China, se empezaron a reportar casos de neumonía de etiología desconocida. El 29 de diciembre se estableció que estos pacientes tenían en común el vivir alrededor, frecuentar o trabajar en el mercado de mariscos Huanan de esta ciudad, en el que además se comercializaba con animales silvestres para su consumo. Los casos más graves se observa que desarrollan neumonía severa (rápidamente se acumulan los casos y posteriormente se observará en casos graves además edema pulmonar, con frecuencia Síndrome de Fatiga Respiratoria Aguda [ARDS, por sus siglas en inglés] y en algunos casos falla orgánica). El 30 de diciembre se reporta el conglomerado de casos de neumonía de origen desconocido a la Comisión de Salud Nacional de China y se activa la búsqueda de casos y el 31 de diciembre las autoridades de salud en China anuncian el brote de un nuevo coronavirus (SARS-CoV-2). El 1 de enero del 2020 el mercado de mariscos Huanan es cerrado por las autoridades para evitar más contagios por este foco.

“Para el 3 de enero 2020 se intensifican las investigaciones y se inician una serie de investigaciones, por ejemplo, con relación al mercado y el seguimiento epidemiológico para determinar, entre otras cosas, el origen del brote”.

 

Para el 3 de enero del 2020 se intensifican las investigaciones y se inician una serie de pesquisas, por ejemplo, con relación al mercado y el seguimiento epidemiológico para determinar, entre otras cosas, el origen del brote. Este mismo día la CDC de China completa la secuencia genómica de este virus. El 6 de enero, las autoridades de salud en China activan un nivel 2 de respuesta a esta emergencia de salud. Al día siguiente en China logran aislar al nuevo coronavirus de muestras de pacientes de Wuhan y el 8 de enero, la CDC de China oficialmente anuncia que la secuencia del virus corresponde a un nuevo coronavirus que momentáneamente es bautizado como 2019-nCoV (es decir, coronavirus nuevo del año 2019; su nombre actual lo recibe el 11 de febrero del 2020). El 10 de enero la CDC de China publica finalmente la secuencia y así la comparte con el mundo. Al mismo tiempo, se desarrollan los iniciadores y se estandariza la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para la identificación de SARS-CoV-2, misma que al día siguiente, se comparte con el laboratorio responsable en Wuhan. La primera muerte relacionada con este virus se reporta el 11 de enero.

“el 8 de enero, la CDC de China oficialmente anuncia que la secuencia del virus corresponde a un nuevo coronavirus que momentáneamente es bautizado como 2019-nCoV (es decir, Coronavirus nuevo del año 2019; su nombre actual lo recibe el 11 de febrero del 2020).”

A partir del 13 de enero se comienzan a apilar casos fuera de China con un caso en Tailandia. Dos días después China eleva a nivel 1 su respuesta y libera los protocolos técnicos nacionales para el SARS-CoV-2. El 16 de enero se reporta en Japón el primer caso de neumonía por SARS-CoV-2 y el ese mismo día en China se implementan medidas de búsqueda activa de casos, tomando la temperatura corporal a todo habitante de Wuhan que deseara salir de la ciudad, cualquiera con una temperatura mayor o igual a 37.3° C quedaba automáticamente sin permiso de salir. La tardanza en la implementación de este cerco epidemiológico quedó evidenciado el 18 de enero, cuando se confirmó un caso en otra provincia por una persona que había viajado desde Wuhan. En este momento la CDC en China proveyó de reactivos para la determinación molecular de SARS-CoV-2 a todas las provincias de este país. El 19 de enero se reporta el primer caso en Corea, dos casos en Beijing y un caso en la provincia de Guangdong. Ese mismo día la neumonía provocada por el nuevo coronavirus fue oficialmente incorporada dentro de las enfermedades de transmisión obligatoriamente reportadas a las autoridades de salud en China. El 20 de enero se reportan infecciones en personal de la salud que cuidaba de pacientes infectados por SARS-CoV-2, un hallazgo que alerta no solo a los profesionales de salud, sino a todas las autoridades mundiales de salud, pues apunta al riesgo ocupacional, pero más fundamentalmente, a su fácil transmisibilidad. No fue sino hasta el 21 de enero que la CDC en China comparte sus sondas e iniciadores para la realización de la RT-PCR diagnóstica del SARS-CoV-2 con el mundo.

Para el 24 de enero ya se habían reportado 835 casos en China, la mayoría de la provincia de Hubei. El 11 de febrero se reporta la muerte número 1000 en China por este virus. Para esta misma fecha a mediodía los datos eran: 43,146 casos confirmados y 1,018 muertes. Estos datos nos dicen que la letalidad del SARS-CoV-2 hasta este momento se calculaba en 2.31%. Este dato es alto por tratarse de un virus respiratorio, aunque debe considerarse que muy seguramente la letalidad real se encuentre por debajo de este valor por varios motivos, entre los cuales destaca el hecho que no conocemos realmente el número de personas infectadas, pues muchos no están siendo atendidos o reconocidos por las autoridades sanitarias (así, 43,146 casos totales seguramente es un subregistro del real), mientras que es muy difícil que las muertes escapen de nuestra atención (todo fallecimiento sospechoso debe ser investigado; por esto, este registro es más cercano al real).

SARS-CoV-2/COVID-19 Actualidades y Discusiones.

El 25 de febrero a las 7:30 am el total de casos confirmados ascendía a 80,289 y las muertes a 2,704, lo que nos habla de una letalidad de 3.37%. Nuevamente, el dato es alto para un virus respiratorio (como referencia la influenza posee una letalidad aproximada de 0.1%, matando alrededor de 290,000 a 650,000 personas al año). También hay que repetir que el número total de casos confirmados no es el número total de casos reales, es un subregistro del número verdadero, mientras que las muertes son un dato mucho más cercano al real, lo cual infla la letalidad para SARS-CoV-2. Así, deberíamos esperar un dato menor para la letalidad en el futuro, cuando conozcamos mejor el número verdadero de infecciones por SARS-CoV-2 (muchos de los cuales podrían no desarrollar COVID-19).

Durante el mes de enero, el registro de casos se duplicaba aproximadamente cada semana y para saber si este brote seguirá creciendo y a qué tasa los epidemiólogos utilizan el cálculo de la R0 (R nula, que es el número básico de reproducción). Este dato es utilizado para proyectar aproximadamente cuántas personas en promedio se contagiarán de una sola persona infectada si se trata de un agente infeccioso novedoso (o, dicho de otro modo, si la población es inmunológicamente ingenua ante este agente).  En términos llanos, el número básico de reproducción es un término técnico para calificar que tan contagioso es algún agente infeccioso. El número básico de reproducción se encuentra compuesto en realidad por dos elementos: (1) el número de contactos promedio que tiene una persona infectada durante su periodo infeccioso y (2) el índice de ataque o la oportunidad expresada en porcentaje que cualquiera de estos contactos tiene de adquirir la infección per se. Una R0 igual a 1 quiere decir que durante su periodo infeccioso, en promedio, cada persona infectará a solo una persona, así, no habrá aumento en el número de casos. Si la R0 fuera entre 0 y 0.99, deberíamos esperar un decrecimiento y si fuera mayor a 1, un aumento. Distintos valores de R0 para SARS-CoV-2 han sido propuestos por diferentes grupos de investigadores en el mundo, la gran mayoría por encima de 2. Si la R0 para SARS-CoV-2 fuera de 2 (que para algunos es una estimación conservadora), esto querría decir que una persona infectará a dos personas y así, en cada ciclo el número de casos se duplicaría (según últimos datos, la incubación ronda los 4 días –tiempo en el que, al menos en parte, parece ser infeccioso- aunque puede ser tan corto como 2 días y tan largo como, oficialmente, 14 días; según reportes, podría ser mayor, incluso tan largo como 24 días). La R0 actualmente se sitúa en la mayoría de las estimaciones oficiales entre 2 y 3 (i.e., entre 2 y 3 personas son contagiadas en promedio por cada persona con la infección).

Un estudio publicado el 13 de febrero del 2020 por tres investigadores de China, Suecia y Alemania, en el Journal of Travel Medicine encontró que el índice de reproducción para el SARS-CoV-2 es mayor que para el SARS-CoV y mayor también al estimado por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Ellos calculan que el R0 para el SARS-CoV-2 es de 3.28, por encima del 1.4 a 2.5 que la OMS había calculado para este mismo virus y, deducen, que ésta R0 debe ser mayor a la del SARS-CoV que se situó entre 2 y 5, simplemente porque la respuesta para contenerlo en su momento no fue tan contundente y oportuna como la actual y el número de casos fue mucho menor que el que se ha experimentado para el SARS-CoV-2, nuevamente, con una respuesta mejor y oportuna. Las conclusiones no son descabelladas, aunque ellos mismos reconocen que a medida que más datos se acumulen, el error en las estimaciones disminuirá y les parece que es muy probable que el dato real para R0 de SARS-CoV-2 termine siendo entre 2 y 3, consistente con estimaciones de la OMS. Otro grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos (Universidad de Cornell; famosos por haber sido el centro neurálgico del Proyecto Manhattan) concuerda con que la R0 del SARS-CoV-2 es mayor a la estimada por la OMS, al menos lo fue en un inicio, pero sus resultados son aún más altos.

Estos investigadores de Los Alamos se han dado a la tarea de hacer un análisis retrospectivo del brote de SARS-CoV-2 considerando una gran cantidad de datos que han publicado a mediados de febrero del 2020. El análisis es bastante sofisticado y, aunque la publicación -como muchas actualmente para SARS-CoV-2/COVID-19- no es revisada por pares, sus resultados son esclarecedores y a la vez perturbadores. Esclarecedores porque sus resultados concuerdan mejor con la magnitud del brote observado y perturbadores porque el dato arrojado de este análisis es mucho mayor que la discreta R0 entre 2 y 3. La R0 para el brote actual arrojada por su análisis se encuentra entre 4.7 y 6.6. Esto porque el crecimiento en un inicio del brote era mucho mayor que la duplicación de casos reportada cada 6 a 7 días. En retrospectiva, la duplicación de casos en realidad ocurría cada 2.4 días, por eso la R0 de 4.7 a 6.6. Esto significa que SARS-CoV-2 tiene un potencial de transmisión mucho mayor del que pensábamos (lo cual concuerda con el crecimiento desproporcional que era posible observar día a día pero no tan fácil de calcular con los datos que se iban recolectando al momento). Otro resultado de este estudio es que el tiempo de incubación es también mucho menor al calculado hasta ahora, de 4.2 días. Esta combinación resulta en el veloz crecimiento del brote de SARS-CoV-2, sobre todo al inicio, muy superior al que se observó para SARS-CoV.

“Es importante aclarar que R0 es un valor dinámico, no es, por ejemplo en este caso, una sentencia a un crecimiento inevitable, nos habla sobre proyecciones en el futuro de acuerdo a comportamientos y datos recolectados en el pasado.”

Es importante aclarar que la R0 es un valor dinámico, no es, por ejemplo en este caso, una sentencia a un crecimiento inevitable, nos habla sobre proyecciones en el futuro basadas en comportamientos y datos recolectados en el pasado. También debemos considerar que la R0 es un valor promedio que aplana el comportamiento infeccioso en la curva y oscurece fenómenos como el de los súper diseminadores. Estos individuos pueden ser responsables de la mayor parte de las infecciones por varios motivos, puede ser que su constitución los vuelva asintomáticos, pero infecciosos y esto conlleve a un mayor número de encuentros infecciosos porque la infección es inadvertida tanto para el súper diseminador como para sus contactos, ninguno de los cuales se cuida de forma especial por considerarse sanos ambos. También puede ser que haya pacientes súper diseminadores especialmente buenos para eliminar virus en el ambiente, aumentando los inóculos en todos sus contactos, lo que aumenta la probabilidad de lograr infecciones productivas. Personas que por su temperamento altamente social o condiciones de trabajo hacinadas, entre otros, también pueden volverse súper diseminadores. Debe notarse además que las respuestas sociales y los cercos sanitarios tienen un efecto sobre la R0, por lo que su eficiencia disminuye su valor y puede neutralizar un brote. En fin, muchas variables afectan una R0, desde la constitución genética del virus y la constitución genética del hospedero, hasta el ambiente y el comportamiento (usos y costumbres o implementación de medidas de seguridad) y lo más importante es implementar protocolos efectivos que lo coloquen por debajo de 1.

Worried concerned epidemiology specialist, close up portrait

Según un estudio publicado por el semanario de la CDC en China en la semana ocho de este 2020, se estudiaron los récords médicos de 72,314 pacientes (que era el registro actual hasta el 11 de febrero del 2020). Es importante destacar que de este total, el 61.8% de los casos estaban confirmados por medio de un resultado positivo para PCR en tiempo real de SARS-CoV-2, el 22.4% eran casos sospechosos según los criterios aplicados por la CDC en China (considerando sintomatología y exposiciones), 14.6% contaban con un diagnóstico clínico (no de laboratorio; con resultados de imagenología de pulmón consistentes con neumonía por coronavirus) y, muy importante, el 1.2% de los pacientes fueron asintomáticos (positivos para SARS-CoV-2, pero sin COVID-19). Este último grupo es el más preocupante, y aunque su número parece pequeño, es el grupo más difícil de identificar y, por lo tanto, es seguro que esta magnitud refleje un subregistro de los casos asintomáticos.

La mayor parte de los casos pertenecen a personas de la mediana y tercera edad. El sexo de los pacientes parece ser indistinto, es decir, el virus no parece tener predilección por hombres como ha sido reportado con anterioridad en algunos artículos que trabajan con grupos más pequeños y más graves (parece ser ligeramente más letal en hombres; aquí se reportan las siguientes letalidades: hombres de 2.8% y mujeres de 1.7%). La mayoría de los casos, el 80.9%, se reportaron como moderados, que tal vez sea un dato menos preocupante que el que algunos temían, pero aún significa que aproximadamente 1 de cada 5 pacientes se complica. Como ya se sabía, los casos que presentan comorbilidades como enfermedad cardiovascular (índice de letalidad: 10.5%), diabetes (7.3%), enfermedad respiratoria crónica (6.3%), hipertensión (6.0%) y cáncer (5.6%), se encuentran en mucho mayor riesgo pues su mortalidad es mayor. En este estudio, el índice de letalidad global fue de 2.3%.

Según este estudio, el pico más alto de los casos globales en China ocurrió el 1 de febrero del 2020 y desde entonces la curva se encuentra descendiendo. Lo casos confirmados tuvieron su pico más alto del 23 al 27 de enero y el pico más alto para el diagnóstico de infección por PCR de SARS-CoV-2 se alcanzó el 4 de febrero.

El 28 de febrero en el New England Journal of Medicine (NEJM) se publicó un artículo del Grupo de Expertos para el Tratamiento Médico de COVID-19 en China en el que se estudiaron los datos de 1099 pacientes con COVID-19 confirmado por estudios de laboratorio que fueron reportados a la Comisión Nacional de Salud entre el 11 de diciembre del 2019 y el 29 de enero del 2020. El estudio es multicéntrico e involucró a 552 hospitales en China. Este es un estudio menos multitudinario que el que realizó la CDC de China a mediados de febrero del 2020, aunque ciertamente el número de participantes es considerable. En este estudio el 41.9% de los pacientes fueron mujeres, lo que indica que para esta población nuevamente se encontró COVID-19 ligeramente cargado al sexo masculino. Aquí vale la pena hacer la distinción entre pacientes que actualmente son positivos para SARS-CoV-2 y pacientes clínicamente diagnosticados con COVID-19, pues todo parece indicar que el virus infecta por igual a hombres y mujeres, pero los hombres se afectan un poco más que las mujeres (por eso se encuentran más representados en los casos clínicos floridos de éste y otros estudios; los motivos pueden ser variados y, por el momento, tendríamos que especular si deseáramos explicar este fenómeno).

Es importante destacar que para este estudio la letalidad fue tan solo del 1.4%, bastante menor que la obtenida de otras cohortes. Distintos mecanismos operan en el oscurecimiento del dato exacto de letalidad, por ejemplo, uno es que la cohorte en su mayor parte abarca un periodo en el que la curva de crecimiento era positiva para la población bajo estudio, esto quiere decir que si no dejamos pasar el suficiente tiempo, es probable que el índice de letalidad se vea ligeramente afectado a la baja. Por supuesto, también es importante considerar que no entraron en este estudio individuos asintomáticos, lo que hubiera bajado la letalidad de este estudio. Muchas variables son aún importantes a considerar, cada una afectando de forma distinta este cálculo.

SARS-CoV-2 Asintomáticos

En este tenor, el 18 de febrero del 2020 se publicó en el New England Journal of Medicine (NEJM) una carta al editor en donde se relata el regreso el 1 de febrero del 2020 de un grupo de alemanes que permanecieron en la provincia de Hubei en China a Frankfurt, Alemania. De ahí se transfirieron a Germershein, donde permanecieron en cuarentena por 14 días. Ciento quince pasajeros alemanes asintomáticos fueron ofrecidos una PCR para detectar SARS-CoV-2 y 114 consintieron. De éstos, 2 obtuvieron resultados positivos para SARS-CoV-2 y fueron confirmados por una segunda RT-PCR para SARS-CoV-2 por un segundo centro de investigación. Acto seguido aislaron al SARS-CoV-2 de ambas muestras en un cultivo celular Caco-2, lo que indica que estos virus poseen potencial infeccioso. A estos dos pacientes se les dio seguimiento y permanecieron asintomáticos (aunque un paciente desarrolló un rash apenas visible y una faringitis mínima). Así, es posible que personas asintomáticas sin signos ni síntomas de COVID-19 transmitan el virus (que la infección por SARS-CoV-2 sea productiva es otra cuestión, pues hay otras variables a considerar). Para esta población de 114 individuos asintomáticos, que 2 tuvieran el virus nos arroja un cálculo del 1.75% de asintomáticos entre una población 100% asintomática, pero con antecedentes de riesgo, algo para ponderar.

Otro reporte de pacientes asintomáticos fue publicado en un carta el 21 de febrero del 2020 en el Journal of the American Medical Association (JAMA). En este caso se informa de un conglomerado familiar de 5 personas que fueron admitidas en un hospital con fiebre y síntomas respiratorios, con ellos se encontraba también un familiar asintomático. Los cinco pacientes desarrollaron COVID-19 y todos resultaron positivos para SARS-CoV-2, el paciente asintomático permaneció asintomático durante todo el tiempo y sus resultados para SARS-CoV-2 fueron siempre negativos. Este familiar asintomático viajó de Wuhan a Anyang, China y aparentemente de forma subsiguiente infectó al primer paciente y probablemente al resto. La transmisión asintomática plantea un gran reto a los esfuerzos de detener el avance de lo que para efectos prácticos es ya una pandemia de SARS-CoV-2.

Siguiendo con el tema de personas asintomáticas con capacidad para transmitir el virus, el 27 de febrero del 2020 se publicó en el Journal of the American Medical Association (JAMA) una carta de investigación que describe el caso de cuatro pacientes con COVID-19, todos profesionales de la salud, uno hospitalizado y los otros tres en cuarentena en casa, que cubrieron los requisitos para su alta (ausencia de síntomas clínicos y anormalidades radiológicas, así como dos resultados negativos de RT-PCR para SARS-CoV-2 en dos días distintos con al menos un día intermedio) que arrojaron nuevamente resultados positivos para la RT-PCR para SARS-CoV-2 entre 5 y 13 días después. Esto quiere decir que el virus puede ser nuevamente eliminado por el organismo del paciente ya recuperado aún tras un periodo inmediato a su recuperación en el que se haya detenido su eliminación. La suposición hasta ahora era que una vez un paciente sin síntomas, sin hallazgos radiológicos anómalos y sin evidencia del virus en muestras nasofaríngeas y orofaríngeas repetidas en días diferentes con al menos un día en medio era un paciente totalmente recuperado y que no presentaba un riesgo de contagio para ninguna persona que interactuara con él. Esta suposición era perfectamente racional y cuidadosa, sin embargo, SARS-CoV-2 ha demostrado, una vez más, poseer modos furtivos. Así, pacientes completamente recuperados pueden poseer, al menos unos días después, capacidad por hasta dos semanas aproximadamente de contagiar a otras personas, una variable más que considerar. La sugerencia sería, que la cuarentena tras la recuperación se extendiera, al menos, por dos semanas más.

Persistencia y de los Coronavirus en Superficies Inanimadas

En un artículo de revisión pre publicado y aceptado el 31 de enero del 2020 en la revista Journal of Hospital Infection (JHIN) se resumen los resultados de distintos estudios hechos en el pasado con otros coronavirus de interés médico y veterinario a falta de una gama de estudios para el nuevo SARS-CoV-2. El análisis incluyó a 22 estudios previos y tiene la virtud de presentar resultados interesantes y de fácil digestión. SARS, MERS y HCoV’s persisten en superficies inanimadas como metal, plástico y vidrio por un periodo tan largo como 9 días a temperatura ambiente. Ahora, si la temperatura aumenta a 30 o 40°C, la persistencia se reduce considerablemente, por ejemplo, a 24 horas para MERS, aunque para otros coronavirus como el Virus de Gastroenteritis Transmisible (TGV, por sus siglas en inglés) que infecta a cerdos y el Virus de Hepatitis de Ratón (MHV, por sus siglas en inglés) a esas temperaturas sobreviven hasta 96 horas (aunque hay que considerar que estos dos últimos coronavirus son sumamente resistentes, ambos permaneciendo viables por más de 28 días a 4°C, incluso hasta 28 días a 20°C). Como es de esperarse, menores temperaturas aumentan la persistencia de los coronavirus en superficies inertes. El coronavirus humano HCoV-229E persiste mejor a una humedad del 50% que a una del 30%, así, altas humedades parecen favorecer la persistencia de los coronavirus. En conclusión, las altas temperaturas disminuyen la supervivencia de los coronavirus y las bajas temperaturas la prolongan; las altas humedades aumentan su supervivencia y las bajas humedades la disminuyen y; los coronavirus veterinarios son más resistentes a estas condiciones ambientales que los coronavirus humanos.

Varios agentes biocidas fueron utilizados para probar su efectividad en la desinfección de superficies. El etanol, que habitualmente puede comprarse en la farmacia simplemente como alcohol, es eficiente a concentraciones del 70% y exposiciones de 1 minuto (con una disminución significativa de la carga viral). Lo mismo puede decirse del hipoclorito de sodio al 0.1% por exposiciones de 1 minuto. Finalmente, concentraciones del 2% de glutardialdehído por exposiciones de 1 minuto también mostraron alta eficiencia para bajar la carga viral en superficies inertes. Los autores informan también que en cuanto al cuidado de la limpieza de manos, en Taiwan la instalación de estaciones para el lavado de manos en el departamento de Urgencias fue la única medida de control de infecciones que se asoció significativamente con una protección hacia los trabajadores de la salud contra SARS-CoV.

En una carta de investigación publicada en el Journal of the American Medical Association (JAMA) el 4 de marzo del 2020, se estudió la contaminación del aire, superficie ambiental y equipo de protección personal en la atención de 3 pacientes con SARS-CoV-2. Algunos hallazgos valen la pena mencionar, entre ellos, el que para un paciente con sintomatología moderada para el tracto respiratorio superior se encontró una contaminación ambiental significativa. El escusado y lavabo de este paciente también mostraron resultados positivos para las RT-PCR de SARS-CoV-2 realizadas. Así, es probable que se transmita el virus por heces y que al momento de jalar el escusado exista un proceso de aerosolización que contamine otras superficies en el baño. Lo anterior, insisto, es solo probable. Afortunadamente las muestras del aire fueron todas negativas, aunque resultados para la prueba de RT-PCR para SARS-CoV-2 en el sistema de ventilación fueron positivas. El equipo de protección personal arrojó resultados positivos para la prueba, lo cual era de esperarse. Se cree que la transmisión por el calzado sea baja debido a que las muestras del corredor y la antesala fueron negativas.

Los resultados son hasta el momento tentativos por varios motivos, como los son el pequeño tamaño de la muestra (3 pacientes), inconsistencias de la metodología inherentes a la realización del estudio en medio del trajín de la operación normal durante un brote y al estudio de volúmenes de aire probablemente no significativos por diversas razones. Los autores finalmente enfatizan la importancia de la higiene de manos como consecuencia de las rutas de transmisión por gotas y, muy posiblemente, transmisión fecal-oral.

Reflexiones sobre el estado actual

Para poder dimensionar mejor la gravedad del brote actual (sobre todo considerando que desde el miércoles 11 de marzo la OMS ha declarado oficialmente una pandemia por SARS-CoV-2/COVID-19), es importante destacar que el impacto a la salud pública mundial depende, en realidad, también de otros factores. Hablemos primero de la letalidad, existen virus mucho más letales, ya hablamos del SARS y el MERS (otros dos coronavirus con letalidades mayores, del 9.56% y 34.40%, respectivamente). Pero hay virus aún peores, como el virus Ébola con una letalidad del 63% o el VIH con una letalidad de casi el 100% sin tratamientos (pues existe una afortunada ínfima minoría de individuos en el mundo que son homocigotos para una mutación denominada D32 para el correceptor del VIH, CCR5, que son resistentes a desarrollar el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida). Al menos tan letal, si no es que más que el VIH, es el virus de la rabia, con una letalidad prácticamente del 100% también sin intervención médica alguna. Así, la letalidad (aún un tanto incierta) del 2% para el SARS-CoV-2, aunque no es despreciable, no se ve tan preocupante. Sin embargo, ahora hay que considerar qué tan fácil es adquirir estas infecciones. Al inicio de la epidemia de VIH/SIDA, el número básico de reproducción (recordemos, R0), era de 4.9 (es decir, un individuo se encontraba, en promedio, infectando a casi 5 personas durante el periodo infeccioso), mientras que la influenza estacional  posee un R0=1.3 y, tan solo en los Estados Unidos en la temporada 2017-2018, se registraron 53,790 casos de influenza (grosso modo 1 de cada 5 individuos se infecta todos los años con el virus de influenza). Estas diferencias se explican, a su vez, por otros factores, el más importante es el periodo en el que el paciente es infeccioso, principalmente si lo es durante el periodo de incubación en el que permanece asintomático. El VIH posee un tiempo de incubación muy largo con individuos pre sintomáticos donde potencialmente puede ser transmitido, de aproximadamente 10 años (al que habría que agregarle aproximadamente un par más de sobrevida para una persona sin tratamiento), mientras que para la influenza estacional este periodo es mucho más corto, aproximadamente de 7 días. De este modo evidenciamos que es mucho más difícil transmitir el VIH que el virus de influenza, pues al VIH le tomaba en un inicio 10 años (siendo conservadores) transmitirse a cinco personas desde una persona infectada, mientras que el virus de influenza es transmitido a poco más de una persona durante su temporada en un periodo de 7 días (si así fuera para el VIH, éste se transmitiría en 10 años a 676 personas, es decir, su número básico de reproducción [R0] sería de 676). Esto ocurre así porque el VIH mantiene niveles bajos de viremia (i.e., baja concentración de virus en sangre -que se correlaciona con su concentración en otros tejidos o fluidos como puede ser el líquido seminal) por años y solo muy paulatinamente sus copias aumentan hasta que al cabo de aproximadamente 10 años abruman al sistema inmune de su hospedero y le obligan a desarrollar el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida. El caso con el virus de Influenza (y el SARS-CoV-2) es muy distinto, pues sus niveles de viremia aumentan en forma exponencial desde que comienza la infección y son frenados, cuando le es posible al sistema inmune del paciente, en un periodo mucho menor. Para la influenza hablamos de unos 10 días, mientras que para el SARS-CoV-2 el periodo es un poco más largo, tal vez de un mes si consideramos los días desde el periodo pre sintomático (pero infeccioso), hasta la recuperación (pero también potencialmente infeccioso). Este último punto no es menor, pues hay que considerar que existen reportes de casos con SARS-CoV-2 detectado en vías aéreas respiratorias superiores aún tras la subsidencia de la enfermedad, es decir, en pacientes libres de síntomas por algunos días más (por esto motivo, el aislamiento del paciente debe hacerse hasta haberse verificado que no es posible detectar al virus en vías aéreas respiratorias superiores; se recomienda hasta no contar con dos resultados de RT-PCR para SARS-CoV-2 negativos habiendo dejado pasar 48 horas entre estudios, aunque según últimos reportes se pueden requerir de aproximadamente trece días más de aislamiento porque el virus puede hacer apariciones esporádicas en los trece días subsiguientes). A qué cantidad de virus nos expone una persona infectada le llamamos inóculo, inóculos pequeños correlacionan normalmente con viremias bajas e inóculos grandes con viremias altas. Los inóculos pequeños tienen pocas probabilidades de ser productivos (es decir, generar enfermedad), mientras que los inóculos grandes poseen mayor probabilidad de ser productivos.

Si verdaderamente el SARS-CoV-2 alcanzara a la misma población mundial que se encuentra en riesgo de contraer Influenza, podemos esperar aproximadamente 40 veces más muertes en un año que las de la Influenza.

En resumen, el panorama es un tanto más sombrío que el que tal vez teníamos a mediados del mes de febrero. Si la R0 fuese entre 2 y 3 (probablemente sea mayor) con una letalidad del 2% (como parece ser más o menos el caso, aunque podría ser más baja) y en un escenario pandémico (como también ya es un hecho oficial), debemos esperar un importante número de personas afectadas y, lamentablemente, de fatalidades. ¿Qué tantas? Si verdaderamente el SARS-CoV-2 alcanzara a la misma población mundial que se encuentra en riesgo de contraer influenza, podemos esperar aproximadamente 40 veces más muertes en un año que las de la influenza. Recordemos que la influenza posee una R0 de 1.3 y una letalidad del  0.1% y en estas condiciones mata al año a 389,000 personas aproximadamente. Así, es posible proyectar que el SARS-CoV-2 –bajo las mismas condiciones de la influenza- provoque 15,560,000 muertes en un año. El cálculo hecho es sencillo, si la fatalidad del SARS-CoV-2 es veinte veces mayor, entonces ya podemos multiplicar por veinte el número de muertes, pero la otra variable es el número de personas que se infectarían, y ese dato nos lo proporciona la R0, que para el SARS-CoV-2 es de al menos el doble que para la influenza, por lo que podríamos multiplicar por 2 el resultado anterior (así, morirían 40 veces más personas por SARS-CoV-2 que por influenza en un año). Estos cálculos deben tomarse con un grano de sal, son solo proyecciones rápidas hechas para efecto ilustrativo de lo que podría ser el peor escenario (que no ocurrirá porque sus condiciones no son como las de la influenza, pero deja claro la seriedad del patógeno al que nos enfrentamos).

Considerando que el SARS-CoV-2 posee un periodo de incubación aproximadamente de entre 2 y 24 días (según las mejores estimaciones actuales) y que es posible minimizar los riesgos de transmisión con medidas de protección individual las probabilidades de cerrar las filas a este virus no son despreciables, aunque por su alta transmisibilidad se requerirá de una alta disciplina y apego a las medidas de seguridad.

Considerando que el SARS-CoV-2 posee un periodo de incubación de aproximadamente entre 2 y 14 días (extraoficialmente podríamos hablar de hasta 24 días según un reporte publicado) y que es posible minimizar los riesgos de transmisión con medidas de protección individual, las probabilidades de cerrar las filas a este virus no son despreciables, aunque por su alta transmisibilidad se requerirá de una alta disciplina y apego a las medidas de seguridad. Las medidas de protección individual que atienden al índice de ataque de la enfermedad son el lavado de manos frecuente, el uso de alcohol en gel después de saludar o tocar superficies (si no es posible lavarse las manos), evitar llevarnos las manos a la cara (sobre todo si éstas no acaban de ser limpiadas), el uso de cubrebocas de alta eficiencia por parte del personal de salud y cubrebocas convencionales para quienes posean manifestaciones típicas (que se tratarán en unos momentos).  La otra parte de la ecuación nos fuerza a atender el número de contactos, así, principalmente promover el aislamiento voluntario para pacientes ambulantes y los que cohabiten en ellos o en áreas de seguridad dentro de un hospital.

Un estudio publicado en la revista The Lancet Global Health el 28 de febrero del 2020 evalúa la factibilidad de controlar brotes de COVID-19 por medio del aislamiento de casos y sus contactos. El aislamiento de casos y sus contactos es un medida de contención epidemiológica que previene, en este caso, al SARS-CoV-2 de infectar a otras personas, así, su propósito es intervenir para minimizar el número de contagios nuevos, efectivamente, disminuyendo a través de estas medidas su R0. Por supuesto, qué tan efectivas son estas medidas en la práctica lo estamos apenas conociendo, pues estas estrategias poseen distintos grados de efectividad de acuerdo al patógeno en particular con el que se esté lidiando (y recordemos, SARS-CoV-2 es un virus nuevo). Por lo tanto, los autores utilizaron un modelo matemático para valorar la efectividad de las medidas de aislamiento de casos y sus contactos, tomando los datos ya conocidos y evaluando distintos escenarios. En México estamos en excelente momento de estudiar de cerca este artículo y aplicar las lecciones. Los autores consideraron distintos números de casos iniciales, distintos R0, el tiempo que transcurre entre el inicio de los síntomas y el aislamiento de los casos, la probabilidad de localizar a los contactos, la proporción de transmisiones que ocurren antes de que se presenten síntomas (i.e., infecciones que ocurren en el periodo pre sintomático por personas infectadas por SARS-CoV-2; estos pacientes eventualmente desarrollan síntomas, es decir, manifiestan COVID-19) y la proporción de infecciones subclínicas (i.e., infecciones que se dan en personas portadoras de SARS-CoV-2 pero que jamás manifiestan COVID-19). Es interesante que para una R0 baja, de 1.5, y sin transmisiones en el periodo pre sintomático (sabemos, por otras publicaciones aquí comentadas, que sí ocurren transmisiones de SARS-CoV-2 en el periodo pre sintomático) es relativamente sencillo controlar un brote, aún sin un seguimiento estricto de todos los contactos. Si aumenta el número de casos iniciales, la R0 se encuentra entre 2.5 y 3.5 y la transmisión ocurre desde el periodo pre sintomático (todas condiciones más apegadas a la realidad actual para el brote de COVID-19) la historia es muy diferente, rápidamente las probabilidades de contener el brote se esfuman. A medida que la R0 aumenta, también lo hace la necesidad de aislar completamente a los casos y el apego al seguimiento de los contactos, hasta que para una R0 de 3.5 es necesario cubrir a más del 90% de los contactos (que es mucho para lograr en la práctica). No debe sorprendernos que el retraso entre el desarrollo de los síntomas y el aislamiento sea crucial para mitigar el número de contagios, sobre todo para R0 como los que SARS-CoV-2 ha llegado a manifestar en ciertos periodos en los países donde ya echó raíces. Así, controlar el brote es factible sólo con un apego estricto al aislamiento inmediato de casos e identificación oportuna y aislamiento de contactos cumpliendo con su requerido periodo de cuarentena (que oficialmente sigue siendo de 14 días) en tres meses. Si la transmisión en el período asintomático o en pacientes subclínicos fuese alta, no se controlaría en tres meses el brote, aún con un estricto apego a las medidas de identificación y aislamiento de casos y contactos. Fallar en el inicio del brote podría, en potencia, ser devastador para un país, este virus plantea un gran reto para cualquier país, incluido el nuestro.

Estrategias estrictas y celosas de identificación de casos y contactos, así como aislamiento de casos y cuarentena de contactos poseen efectos muy benéficos para el país o cualquier comunidad, independientemente de la factibilidad o no de detener el progreso de un brote. Esto porque aún en el caso en el que el brote no pueda ser contenido e inevitablemente la mayoría de la población en cuestión se exponga al SARS-CoV-2, no es igual que este proceso dure 3 meses a que dure 6 o, mejor aún, 9 meses. Esto porque podemos imaginarnos que el mismo número de personas se afectará en estos tres escenarios, con la importante diferencia que los limitados recursos de salud de cualquier país (pues ninguno tiene suficientes hospitales para tratar el ingente número de casos que requieren de atención hospitalaria que sabemos puede provocar un brote de COVID-19 si no se implementan medidas para desacelerarlo; para muestra está China con sus medidas dracónicas y aun así fue rebasada en momentos). Así, la capacidad instalada, de insumos y profesionales, etcétera, que posee un país dado, se verá mucho más retada en un brote si se deja crecer para que se agote rápidamente, pues todos los que se infecten lo harán en el menor tiempo posible (en este ejemplo, en 3 meses). La misma capacidad instalada, de insumos y profesionales, etcétera, se verá retada a la mitad en 6 meses y a una tercera parte en 9. Como podemos ver, aún si no es posible detener un brote, realizar el máximo de nuestros esfuerzos por retrasarlo y hacerlo caminar más lento posee ventajas prácticas que se traducirían en mejores atenciones y, por supuesto, mejores resultados en cuanto al número de sobrevivientes entre los pacientes que requirieron de, por ejemplo, una unidad de cuidados intensivos, pues en 9 meses se atenderían ahí tres veces más pacientes que los que se atenderían en 3 (suponiendo que en ambos escenarios se saturaran los servicios). Esto se traduce en una eficiencia tres veces mayor en el escenario de 9 meses con respecto al de 3 meses. Asumir que el número de personas infectadas sería más o menos el mismo en ambos escenarios no es descabellado porque un virus que no podemos detener al 100% eventualmente verá su progreso mermado por la inmunidad de la manada. Este es el mismo fenómeno que aplica en los programas de vacunación, que, para ser eficientes e incluso para eliminar de la faz de la tierra un virus, no requieren de que el 100% de la población susceptible se vacune, pues si la cobertura es casi total, los pocos que no se vacunaron tienen la ventaja que para el virus es muy difícil llegar hasta ellos, pues la vasta mayoría de los individuos con los que se podrían topar se encuentran protegidos y realizan así, inadvertidamente, una función de barrera contra los pocos individuos susceptibles no vacunados. Haber padecido una enfermedad infecciosa particular, efectivamente funciona como una vacuna (aunque con los riesgos y desavenencias que padecer la enfermedad en cuestión tiene) en cuanto a que el individuo recuperado posee ahora una defensa montada contra aquel agente infeccioso y no solo no lo puede infectar de nueva vez, sino que además, no lo transmite con facilidad si se topa con él, porque lo elimina rápidamente de su sistema sin manifestación siquiera de síntoma alguno. Esto es lo que esperaríamos de COVID-19, aunque, como veremos más adelante, existen consideraciones adicionales que surgen de algunos reportes y hallazgos filogenéticos de SARS-CoV-2.

Esta forma de pensar –con una visión estratégica basada en la experiencia, la razón, el humanismo y la compasión- es la que se encuentra detrás de las recomendaciones que el Dr. Amesh A. Adalja, Eric Toner y Thomas V. Inglesby, que el 3 de marzo del 2020 publicaron en el Journal of the American Medical Association (JAMA) un artículo de opinión sobre las prioridades que la comunidad de profesionales de la salud en los Estados Unidos deben mantener en su respuesta ante el reto de COVID-19. El documento es breve, pero valioso. Contiene consejos lógicos, pero en ocasiones obviados y claramente estimula a los hospitales y clínicas a que establezcan protocolos de triage y aislamiento de pacientes sospechosos de infección por SARS-CoV-2 en sus departamentos de urgencias o cuidados de urgencia para que no contagien a individuos sanos. En este sentido exhortan también a otros establecimientos para el cuidado de la salud como clínicas ambulatorias, servicios de hemodiálisis, asilos para adultos mayores, entre otros, que cuidan de personas con un estado de salud precario a realizar el mismo tipo de protocolos y áreas de aislamiento para cuidar mejor la población a la que atienden.

Por otro lado, este mismo artículo hace un llamado a considerar al personal de atención de la salud de manera especial, ya que son parte esencial del éxito en el cuidado de pacientes y a la vez una población vulnerable por el riesgo de exposición en el que se encuentran. Igualmente solicitan medidas preventivas para minimizar las infecciones nosocomiales que se sabe, en otros países (principalmente en China), han sido un agravante adicional para los casos graves de COVID-19 hospitalizados.

Confident female physician

Las recomendaciones continúan y es importante para el clínico o administrador de hospitales o clínicas consultar la bibliografía correspondiente para acceder al texto completo.

Antes de pasar a otros temas, este artículo toca el punto sobre el estudio diagnóstico y aclara que en un inicio las pruebas diagnósticas eran realizadas en la CDC de forma exclusiva. Para poder realizar esos estudios, el gobierno tenía el requisito de que el sujeto a estudio debía reunir la definición de caso sospechoso, es decir, debía tener el antecedente de haber viajado a China recientemente y mostrar además síntomas clínicos. Esto cambió en la transición del mes de febrero a marzo permitiéndole a los laboratorios estatales y de salud pública, así como a otros laboratorios desarrollar y utilizar pruebas diagnósticas propias para la detección de SARS-CoV-2. Así, la idea es aumentar la cobertura en la utilización de estos estudios, una medida que inmediatamente ha rendido frutos, pues ha sido posible reconocer casos de COVID-19 en personas sin antecedentes de viaje a China.

Estos autores incluso sugieren que la RT-PCR para SARS-CoV-2 se aplique a todos los pacientes que presenten ARDS inexplicable o neumonía severa; creen que eventualmente debería aplicarse a todo paciente con síntomas moderados consistentes con COVID-19. Estas medidas pueden parecer un poco sobregiradas, sin embargo, el reto que plantea SARS-CoV-2 es que se puede encontrar infectando individuos que manifiestan el espectro completo de desenlaces, desde presentaciones asintomáticas pero infecciosas, hasta la muerte. Es por esto que detectar el mayor número de personas y realizar las medidas pertinentes de contención y cuidados es de suma importancia, pues a pesar de nuestros mejores esfuerzos, el virus transitará bajo nuestras narices de forma imperceptible y esto, como ya hemos visto, puede ser muy peligroso para algunos grupos de la comunidad.

Flu epidemic

El caso práctico lo presenta Corea del Sur, que ha declarado un estado de guerra para combatir al virus. En este país se ha llegado tan lejos que se atienden a todos los ciudadanos que deseen someterse a la prueba y se les pide cuando presentan cuadros incipientes o moderados que lleguen en su automóvil en una especie de autoservicio en el que el “paciente” sin bajarse de su automóvil es muestreado para realizarle el estudio. Esta medida previene contactos con otras personas y el paciente se aísla en su casa mientras espera sus resultados. Dicho sea de paso, Corea del Sur también ha instituido un triage para la atención juiciosa de los casos clasificándolos por severidad y así atendiendo efectivamente a aquellos más graves primero; esto debido a que llegaron a presentarse muertes en pacientes mientras esperaban a ser atendidos (es decir, desecharon atender a los pacientes en el orden de llegada y priorizaron por complicaciones de COVID-19).

Cuadro clínico

Las manifestaciones de la infección han sido descritas ya en la literatura científica y se cuenta para el COVID-19 con una imagen clara de los signos y síntomas y su frecuencia. Lo más común en estos pacientes es desarrollar fiebre, tos seca, anorexia, disnea y mialgia o fatiga. Síntomas menos comunes observados son la producción de esputo, dolores de cabeza, confusión, irritación de garganta, rinorrea, hemoptisis, dolor de pecho, diarrea y vómito. En un estudio se observó que a estos pacientes les ha tomado 7 días ser admitidos en un hospital, 8 días desarrollar disnea, 9 días presentar ARDS y 10.5 días ser admitidos a la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) y requerir de respiración mecánica. En otro estudio el tiempo transcurrido entre el inicio de los síntomas y el desarrollo de  disnea fue de 5 días, a los 7 días estos pacientes fueron admitidos en el hospital y a los 8 días desarrollaron ARDS. Los pacientes al momento de su admisión se presentaron en algunos casos con comorbilidades, en orden de frecuencia: daño orgánico, principalmente ARDS; daño renal agudo; daño respiratorio agudo; choque séptico y; neumonía asociada a ventilador. Es importante recalcar que a falta de estudios concluyentes sobre tratamientos efectivos contra SARS-CoV-2, un alto porcentaje de los pacientes admitidos fallecen. La mortalidad reportada varía de un estudio a otro y en el espectro alto ronda el 15%, mientras que el valor más bajo reportado en esta etapa es del 4.3% (este dato puede modificarse debido a que la publicación admite que aún hay pacientes de este grupo hospitalizados, por lo que no puede asumirse que el número de muertes asociadas a esta infección no vaya a incrementar). Estas letalidades se encuentran sesgadas porque incluyen solo pacientes hospitalizados, por lo que solo consideran el espectro en su extremo más grave. Ahora bien, antes de pasar a otros asuntos, recordemos que la publicación en el NEJM del 28 de febrero del 2020 para 1099 pacientes obtuvo una letalidad del 1.4%, así, existe una gran variabilidad para este dato, muy probablemente relacionada a las cepas de virus particulares que sean prevalentes en cada lugar, así como a la calidad de la atención médica, la oportunidad en el inicio de los cuidados, las edades de los pacientes, sus comorbilidades, entre otros. También es importante considerar que la letalidad real debe considerar también a los individuos asintomáticos, lo que disminuirá el dato final.

Aquí es importante introducir un dato obtenido en retrospectiva por una publicación de mediados de febrero que acorta el tiempo transcurrido entre la exposición inicial a SARS-CoV-2 y el establecimiento de los síntomas a 4.2 días con un 95% de intervalo de confianza entre 3.5 y 5.1 días (en el estudio del 28 de febrero en el NEJM fue también de 4 días variando de 2 a 7 días). Este intervalo es un poco menor al observado con anterioridad y, al parecer, tiene que ver con el hecho que una vez se difundió información y la población se educó con respecto al nuevo SARS-CoV-2 y el delicado cuadro que era posible desarrollar de COVID-19, el tiempo de registro para reportar síntomas se acortó (los pacientes acudieron más pronto a recibir atención y esto además nos alerta sobre el muy corto tiempo de incubación para SARS-CoV-2). De hecho, una vez se elevó la consciencia sobre COVID-19, el tiempo transcurrido entre el establecimiento de los síntomas y la hospitalización cayó de 5.5 días (antes del 18 de enero) a 1.5 días (después del 18 de enero). Finalmente, estos investigadores encontraron también que el tiempo transcurrido desde la admisión inicial al hospital y el alta fue de 11.5 días (variando de 8 a 17.5 días), mientras que el tiempo entre la admisión hospitalaria y la muerte fue de 11.2 días (variando de 8.7 a 14.9 días).

Lo más común en estos pacientes es desarrollar fiebre, tos seca, falta de aliento, anorexia, disnea y mialgia o fatiga. Síntomas menos comunes observados son la producción de esputo, dolores de cabeza, confusión, irritación de garganta, rinorrea,  hemoptisis, dolor de pecho, diarrea y vómito. 

 

Roentgenogram

La mayoría de los pacientes que han sido admitidos en hospitales y que han participado en estudios publicados en revistas médicas de prestigio han sido pacientes con un cuadro desarrollado. Así, los pacientes habitualmente se han presentado con neumonía y aproximadamente una tercera parte de éstos han requerido de cuidados en una UCI. En los pacientes admitidos al hospital habitualmente se encuentran hallazgos radiológicos en pulmones asociados a neumonía viral. En un estudio nutrido incluso destacan que las tomografías computarizadas de tórax mostraron sombras irregulares bilaterales u opacidad de vidrio esmerilado en los pulmones de todos los pacientes que participaron. De igual forma, los pacientes de estos estudios son hombres en su mayoría y el rango de edades de los participantes va de la mediana a la tercera edad. Así, al parecer ser un hombre mayor con comorbilidades te coloca en un riesgo superior a sufrir complicaciones por COVID-19 (hecho corroborado por estudios como el realizado por la CDC de China, donde incluso la mortalidad es un poco mayor para los hombres que para las mujeres).

Woman blowing her nose into paper handkerchief

 

En estudios de conglomerados familiares de pacientes que se reportaron hasta antes de mediados de febrero del 2020 se registraban casos de menores de edad y gente joven. Los menores parecían no desarrollar sintomatología aguda ni complicaciones serias y, en su momento, recomendé que esta información se tomara con tiento, ya que existían pocos casos reportados para esta corte de edad y los estudios realizados no habían sido diseñados para informar concluyentemente sobre esto, por lo que generalizar sería un error. Una observación realizada en uno de estos estudios destaca que pacientes jóvenes parecen desarrollar diarrea en un inicio (que no es prevalente entre la población de mediana y tercera edad).

En otro reporte de un estudio publicado antes de mediados de febrero del 2020 se tomaron nueve casos reportados en menores entre 28 días y 1 año de edad (el más joven tenía 1 mes y el mayor 11 meses). Los resultados concuerdan con los escasos datos previos, cuatro pacientes se presentaron con fiebre, dos con síntomas leves del tracto respiratorio superior, uno fue asintomático pero positivo para SARS-CoV-2 y para otros dos no fue posible recabar información sobre sus síntomas.

Las familias de los 9 bebés en este estudio contaban todas con al menos 1 familiar infectado y la infección del bebé ocurrió después de la infección de los miembros de la familia. Nuevamente consistente con nuestras conclusiones tentativas, ninguno de los nueve lactantes requirió cuidados intensivos o ventilación mecánica o tuvo complicaciones graves. El hecho que solo haya sido posible juntar nueve casos entre diciembre del 2019 y el 6 de febrero del 2020 en China, nos podría hablar de una baja transmisibilidad para este virus en lactantes (aunque al parecer este no es el caso) o, al menos, la baja virulencia que el SARS-CoV-2 puede manifestar en esta cohorte (lo cual es consistente con los datos, los lactantes parecen no complicarse); de hecho, es también muy informativo que todos hayan tenido al menos un familiar infectado previamente, lo cual también apunta a que puede ser necesario un contacto más íntimo o estrecho para que el virus sea efectivamente transmitido a los lactantes o para que estos desarrollen COVID-19. Claro, en su momento advertí que no era posible descartar que los lactantes deben estar mucho más protegidos, en general, que otros niños y, sobre todo, que los adultos. El número de contactos que tienen seguramente es menor, en promedio, que el que tienen, por ejemplo, sus padres, aunque sus padres también pueden servir de puente para muchas infecciones a las que están expuestos. Otro hallazgo relevante, hasta donde sea posible que tenga peso con tan solo nueve casos, es que la mayoría, siete casos, fueron niñas. Esto contraviene para esta cohorte lo que se había observado hasta entonces en adultos, donde los hombres se habían visto afectados un poco más que las mujeres.

Según un estudio publicado por investigadores de China y los Estados Unidos en el que se analizó la epidemiología y la transmisión de COVID-19 en Shenzhen, China e incluyó a 391 casos y 1,286 contactos cercanos entre el 14 de enero y el 12 de febrero del 2020 encontraron que los niños tenían la misma probabilidad de infectarse que los adultos. Lo que sí corroboraron, fue que los niños poseen una menor probabilidad de desarrollar síntomas severos.

Es importante hacer notar algo más, el hecho que los niños y adolescentes parecen afectarse poco por SARS-CoV-2, sobre todo que no se complican fácilmente y prácticamente nadie muere, y esto los convierte en un riesgo para el resto de la comunidad. Esto es muy fácil de entender, si un niño que va a la escuela y se contagia de SARS-CoV-2 pero no desarrolla síntomas (o desarrolla síntomas muy discretos), casi seguro no será detectado. Así, sus contactos serán libres y podría contagiar a sus padres, tíos, abuelos y otros niños, adolescentes o adultos. Los adultos, sobre todo los adultos mayores, podrían contagiarse y su cuadro de COVID-19 seguramente será mucho más florido con un riesgo varias magnitudes mayor al de los menores.

En el semanario de la CDC de China publicado a mediados de febrero del 2020 podemos ahora analizar datos mucho más grandes. Se estudió el récord de 73,314 pacientes, 416 entre las edades de 0 a 9 años. Esta cohorte es destacablemente pequeña para la población total, representando tan solo el 0.9% de los casos confirmados. Adicionalmente, en este grupo de edad no hubo muertes (mortalidad del 0%), lo cual es de llamar la atención y consistente con las observaciones hechas con antelación basadas en otros estudios familiares o de poblaciones más pequeñas.

Que el virus se transmite de persona a persona es un hecho establecido. A pesar de que muchas transmisiones han sido reportadas entre pacientes hospitalizados y entre pacientes y los profesionales de la salud que los atienden, estos conglomerados familiares destacan también las transmisiones fuera del ámbito hospitalario y la facilidad con la que pueden darse. De igual forma, estos hallazgos apuntan a la importante identificación de súper diseminadores y a la educación e implementación de medidas que eviten la propagación de este virus.

Antes de ver un punto final para esta sección, también vale la pena hacer la observación que en el estudio de la CDC en China se cuantificaron tan solo 1,716 casos en profesionales de la salud, o lo que es lo mismo, el 3.8% de los casos. De éstos, solo 5 murieron, lo que arroja una mortalidad del 0.002% para este grupo. Al compararlo contra otros grupos ocupaciones, los profesionales de la salud obtuvieron los mejores resultados. Esto podemos considerarlo evidencia de que el uso de equipo de protección personal, completo y bien empleado, protege extensamente al personal de salud, a pesar de sus repetidas exposiciones.

Finalmente, es importante hablar de la relación entre COVID-19 y el embarazo, al respecto existen ya varias publicaciones en la revista médica inglesa The Lancet. Para conocer los efectos que una infección por SARS-CoV-2 pueda tener en el embarazo o en el feto, primero podemos revisar la literatura anterior. Se encuentra reportado en la literatura científica casos de mujeres embarazadas que sufrieron infección por SARS-CoV y MERS-CoV con consecuencias de trascendencia. Mujeres infectadas por SARS-CoV experimentaron abortos en el primer trimestre en el 57% de los casos (en 4 de 7 casos). En el segundo a tercer trimestre el 40% (2 de 5) sufrieron restricciones en el crecimiento fetal, 80% de los casos (4 de 5) sufrieron de nacimientos prematuros (en este caso solo uno fue espontáneo, el resto fueron inducidos por condiciones de la madre). Finalmente, el 25% (tres mujeres embarazadas) murieron. En un artículo de revisión en el que se analizó la condición ahora con infección por MERS-CoV, de 11, 10 presentaron efectos adversos. Seis neonatos tuvieron que ser admitidos en la UCIN (Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales) y 3 de estos murieron. En último lugar, 2 partos fueron adelantados debido a que la madre sufría de una falla respiratoria severa.

Estos antecedentes deben dejarnos con la guardia en alto, sobre todo considerando que el presente SARS-CoV-2 presenta importantes similitudes (tanto genéticas como tróficas y patológicas), sobre todo con el SARS-CoV. No obstante, un estudio retrospectivo publicado en The Lancet el 12 de febrero del 2020 analizó los expedientes de 9 mujeres embarazadas con neumonía confirmada por COVID-19, admitidas en un hospital en China del 20 al 31 de enero del 2020. Se estudió la posibilidad de transmisión vertical madre-feto buscando al SARS-CoV-2 en líquido amniótico, cordón umbilical e hisopados orales neonatales. También se buscó al virus en la leche materna para descartar que pudiera transmitirse a través de ella.

Todos los bebés de este estudio nacieron por cesárea en su tercer trimestre y 7 de las 9 pacientes presentaron fiebre. Se presentaron otros síntomas como tos, mialgia, dolor de garganta y malestar general en menor proporción. Existió en 2 casos sufrimiento fetal. Las pacientes sobrevivieron hasta el 4 de febrero del 2020 sin desarrollar neumonía severa por COVID-19. Todos los recién nacidos vivieron y obtuvieron resultados de Apgar normales. Todas las muestras tomadas de líquido amniótico, cordón umbilical e hisopados orales neonatales resultaron negativas. Aunque el tamaño de la muestra es pequeño, estos resultados apuntan a que el embarazo no representa un riesgo adicional al desarrollar COVID-19 y que el feto parece no encontrarse afectado ni en riesgo de adquirir SARS-CoV-2 durante el embarazo. A pesar de estos resultados, ya se han descritos contados casos de infección por SARS-CoV-2 en el periodo neonatal. Estos casos parecen estar ligados a transmisiones posteriores al parto directamente de personas con contacto cercano.

Laboratorio

Dentro de los hallazgos de laboratorio, por supuesto, el primero es la confirmación por una Reacción en Cadena de la Polimerasa en Tiempo Real (RT-PCR, por sus siglas en inglés) de la presencia del nuevo Coronavirus SARS-CoV-2. Por supuesto, si el paciente no cumple la definición operacional de caso sospechoso (grosso modo y de forma aproximada, ya que esta definición debe ser un tanto fluida: [1] proveniente de -o haya visitado- una zona donde SARS-CoV-2 transite libremente; [2] presente cuadro agudo; [3] su probable exposición haya ocurrido antes de 14 días atrás), habitualmente será recomendable que previamente se descarten otros agentes patógenos más probables o prevalentes, principalmente virus y bacterias. Por nuestra parte, nosotros contamos con dos paneles de RT-PCR apropiados para este propósito. El primero se denomina RT-PCR para 19 Virus Respiratorios e incluye: (1) Virus de Influenza tipo A; (2) Virus de Influenza tipo A H1; (3) Virus de Influenza A pdm09; (4) Virus de Influenza tipo A H3; (5) Virus de Influenza tipo B; (6) Adenovirus Humano; (7) Virus de Parainfluenza tipo 1; (8) Virus de Parainfluenza tipo 2; (9) Virus de Parainfluenza tipo 3; (10) Virus de Parainfluenza tipo 4; (11) Rinovirus A/B/C; (12) Virus Sincitial Respiratorio A; (13) Virus Sincitial Respiratorio B; (14) Metaneumovirus Humano; (15) Coronavirus Humano 229E; (16) Coronavirus Humano NL63; (17) Coronavirus Humano OC43; (18) Bocavirus Humano 1/2/3/4; y (19) Enterovirus Humano. El segundo panel es denominado RT-PCR de Neumonía e incluye: (1) Mycoplasma pneumoniae; (2) Chlamydophila pneumoniae; (3) Legionella pneumophila; (4) Haemophilus influenzae; (5) Streptococcus pneumoniae; (6) Bordetella pertussis; y (7) Bordetella parapertussis. Así, el algoritmo sería primero descartar con estas dos PCR’s los virus y bacterias más comunes y solo después de resultados negativos o sospecha fundada, solicitar la RT-PCR para SARS-CoV-2. Nosotros, realizamos desde el 25 de febrero del 2020 ésta PCR, denominada RT-PCR SARS-CoV-2. Las muestras para estos estudios de PCR pueden ser de hisopado nasofaríngeo, hisopado orofaríngeo, sangre total, aspirado nasofaríngeo, lavado bronqueoalveolar o, para la RT-PCR de Neumonía solamente, esputo.

Pacientes con COVID-19 presentan en la mayoría de los casos linfopenia, sobre todo con cuadros graves, cuando se encuentran en la UCI (con valores en la UCI tan bajos como 0.5 x 109/L o menores). Algunos pacientes presentan un tiempo de protrombina ligeramente prolongado, pero este es un hallazgo infrecuente que se observa sobre todo en la UCI. En cuanto a enzimas, la lactato deshidrogenasa también se presenta elevada en algunos pacientes con COVID-19, sobre todo dentro de la UCI, donde alcanza valores superiores al doble de su límite superior de referencia. La aspartato aminotransferasa puede, en promedio y solo en la UCI, encontrarse ligeramente elevada. También existe el reporte de procalcitonina elevada en los pacientes con COVID-19, aunque este resultado indica más bien una infección secundaria de origen bacteriano, lo cual ocurre con relativa frecuencia, sobre todo en pacientes dentro de la UCI.

Scientist researching in laboratory

Entre pacientes sobrevivientes y no sobrevivientes, según un estudio retrospectivo realizado en un solo centro en Wuhan, China que incluyó a 138 pacientes hospitalizado con COVID-19, estas son algunas de las diferencias más significativas: (1) los leucocitos fueron consistentemente superiores en los no sobrevivientes sobre todo después de la primera semana tras la instalación de los síntomas; (2) los neutrófilos presentan un comportamiento similar, tras la primera semana aumentan y se mantienen más elevados en los no sobrevivientes que en los sobrevivientes; (3) con los linfocitos el comportamiento cambia, pues estos se encuentran consistentemente más bajos en los no sobrevivientes que en los sobrevivientes prácticamente desde el inicio de los síntomas con un traslape en el día 9, después de este día la caída en los no sobrevivientes se vuelve más pronunciada; (4) el dímero-D se mantiene a partir del día 5 del establecimiento de los síntomas más elevado en los no sobrevivientes que en los sobrevivientes (en los sobrevivientes jamás rebasa el valor de referencia, mientras que en la segunda semana los no sobrevivientes lo rebasan con un comportamiento ligeramente errático); (5) el nitrógeno ureico jamás sobrepasa el valor de referencia para los sobrevivientes, mientras que para los no sobrevivientes éste es rebasado, sobre todo después del día 10, con un comportamiento consistentemente en ascendencia; y (6) la creatinina tampoco rebasa su valor de referencia en los sobrevivientes, solo en los no sobrevivientes es rebasado ocasionalmente en los primeros 10 días, pero después, su comportamiento es de franca ascendencia. Es importante notar que las poblaciones utilizadas en este análisis son pequeñas, con un total de 33 pacientes, 5 no sobrevivientes y 28 sobrevivientes. No solo esto, la amplitud de valores obtenidos en los sobrevivientes es estrecha, mientras que en los no sobrevivientes –a pesar de ser solo 5- es mucho mayor. El cuerpo como sistema biológico parece encontrarse con mucha menor capacidad para mantener una homeostasis o una respuesta más controlada en los pacientes que eventualmente no sobrevivirán, aún desde el comienzo. Esto podría tener una relación con las comorbilidades y, en general, con el estado de control de problemas crónicos como hipertensión, diabetes o daño renal, entre otros. Existen ciertamente características individuales que complican la respuesta inmune, de coagulación y de compromiso de diversos tejidos, muchas de éstas pueden también estar relacionadas con el mismo SARS-CoV-2, por ejemplo, el hecho que utiliza a la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) humana y su expresión en diversos tejidos, sobre todo del tracto respiratorio y gastrointestinal. También es importante considerar las variantes genéticas individuales que modulan y condicionan las respuestas inmunes entre las personas, como las variantes en el complejo mayor de histocompatibilidad (HLA), que seguramente se encuentran involucradas en la idiosincrasia de la respuesta inmune. Es posible que otros genes modulares de la respuesta inmune o tisular también puedan modificar y fijar el rumbo del destino del organismo frente a una invasión por el SARS-CoV-2, pero estos deberán desvelarse a su debido tiempo.

Med School Laboratory

Los Coronavirus y el SARS-CoV-2.

Como ya se adelantó, los coronavirus son virus encapsulados de RNA de cadena positiva que  poseen un tamaño que va de los 120 a los 160 nm de diámetro. Los coronavirus comprenden al grupo más nutrido de virus del orden Nidovirales, que está compuesto por las familias Coronaviridae, Arteriviridae y Roniviridae. A su vez, la familia Coronaviridae se encuentra compuesta por dos subfamilias, los Coronavirinae y los Torovirinae. Genéticamente podemos clasificar a los Coronavirinae en cuatro géneros: Alfacoronavirus, Betacoronavirus, Deltacoronavirus y Gammacoronavirus. Los últimos dos grupos infectan predominantemente aves y los primeros dos mamíferos, por lo que no debe sorprendernos que los coronavirus humanos se encuentran en los géneros Alfacoronavirus y Betacoronavirus. Aunque ya mencionamos previamente los coronavirus humanos, lo volveremos a hacer como recordatorio: Alfacoronavirus son HCoV-NL63 y HCoV-229E; Betacoronavirus son HCoV-HKU1, HCoV-OC43, SARS-CoV y MERS-CoV. Esta clasificación es anterior al actual brote, pues hoy hay que agregar a SARS-CoV-2, también del género Betacoronavirus.

Genéticamente podemos clasificar a los Coronavirinae en cuatro géneros: Alfacoronavirus, Betacoronavirus, Deltacoronavirus y Gammacoronavirus.

Los coronavirus, como todos los virus en el orden Nidovirales son virus de RNA de cadena positiva no segmentada. Una característica de este orden es que contienen grandes genomas y los coronavirus destacan como los poseedores de los genomas más grandes de este orden. Los Nidovirales en general poseen una organización genómica muy conservada y un gen replicasa de gran tamaño que precede a los genes estructurales y accesorios. La replicasa es una enzima que cataliza la extensión dirigida por la secuencia de RNA desde el extremo 3 ‘de una cadena de RNA del genoma viral un nucleótido a la vez; esta enzima tiene la capacidad de iniciar una cadena de novo. Los Nidovirales también expresan muchas proteínas no estructurales por medio de un cambio en el marco de lectura ribosomal. El cambio en el marco de lectura ribosomal ocurre durante la traducción y permite la producción de proteínas únicas partiendo de un mismo segmento de RNA. Esta habilidad la comparten con otros virus, como los retrovirus (uno de los cuales es el VIH), y es altamente creativa y compleja desde la perspectiva de un sistema biológico, pues aprovecha que cualquier desplazamiento en el marco de lectura distinto de un múltiplo de 3 (recordando que los codones están compuestos por 3 nucleótidos) genera lecturas completamente diferentes (cuando esto ocurre en genes humanos, la mutación habitualmente posee efectos devastadores para la proteína involucrada). Así, los productos peptídicos posibles se multiplican para un mismo segmento de RNA. Los Nidovirales además poseen varias actividades enzimáticas particulares que son codificadas dentro de su gran poliproteína replicasa-transcriptasa. Este complejo coronavirus replicasa-transcriptasa es un conjunto de proteínas virales y celulares que median la síntesis de RNAm del genoma y subgenoma en la célula infectada. Finalmente, estos virus poseen la característica de expresar genes río abajo por medio de síntesis de mRNA subgenómico 3’ anidado. Es justo esta propiedad la que le confiere el nombre al orden Nidovirales (nido es por esta síntesis de mRNA subgenómico 3’ “anidado”). Hablaremos más de esto en breve.

Human pathogenic virus and bacterias under microscope. Viral dis

Los coronavirus poseen un genoma que fluctúa entre las 26,000 y las 32,000 bases y poseen de 6 a 11 marcos abiertos de lectura (ORF’s, por sus siglas en inglés). Los ORF’s son secuencias (en este caso de RNA) que, en teoría, podrían codificar una proteína. Un ORF se dice que es abierto porque no contiene ningún codón de terminación que interrumpa su traducción a una cadena polipeptídica (con la única excepción del codón de terminación del propio ORF). SARS-CoV-2 posee un genoma de aproximadamente 29.8 kb y posee exactamente 14 ORFs que codifican para 27 proteínas.

El genoma de los coronavirus se organiza comenzando con una capucha 5’ junto con una cola poli (A) 3’, que le confiere la propiedad de hacer las veces de mRNA en la traducción de las poliproteínas de replicasa. El gen de replicasa de coronavirus es enorme y ocupa cerca de dos terceras partes del genoma entero con una longitud aproximada de 20 kb. Este gen (compuesto genéricamente en coronavirus por rep1a y rep1b) contiene a las proteínas no estructurales (Nsps, por sus siglas en inglés). En el caso concreto del SARS-CoV-2, el gen replicasa está compuesto por pp1ab y pp1a, de los dos, el orf1ab es el mayor y codifica para las proteínas no estructurales (por convención, como siempre en orden 5’ a 3’): nsp1-nsp10 y nsp12-nsp16; en total, 15 proteínas no estructurales. El orf1a codifica para 10 proteínas no estructurales, nsp1-nsp10. El resto del genoma de los coronavirus, aproximadamente 10 kb, contiene a los genes que codifican para las proteínas estructurales y accesorias. Todos los coronavirus poseen cuatro genes estructurales: espícula (S; que codifica para la glucoproteína en espícula en la superficie del virión), envoltura (E; una pequeña proteína de envoltura), membrana (M; proteína de la matriz) y nucleocápside (N; la proteína de la nucleocápside). Los genes accesorios se encuentran distribuidos entre los genes estructurales. Nuevamente, centrándonos en SARS-CoV-2, hablamos de ocho proteínas accesorias: 3a, 3b, p6, 7a, 7b, 8b, 9b y orf14.

A nivel aminoacídico, el SARS-CoV-2 es sumamente similar al SARS-CoV, aunque los autores de un artículo reciente destacan algunas diferencias que pueden ser importantes. Como ejemplo mencionan la ausencia de la proteína 8a en el SARS-CoV-2, así como diferencias en el tamaño de la proteína 8b, de 84 aminoácidos en el SARS-CoV y 121 en el SARS-CoV-2. Adicionalmente, agregan que también existe una diferencia de tamaño para la proteína 3b que en el SARS-CoV es de 154 aminoácidos, pero en el SARS-CoV-2 es de solo 22 aminoácidos. A estas alturas aún es desconocido el impacto que estas diferencias posean en la patogénesis del virus, aunque es seguro que poseen impacto, pues es sabido que los genes accesorios confieren identidad patológica a los coronavirus (e.g., proteínas accesorias ORF6 y ORF3b del SARS-CoV, junto con nsp1, nsp3 y la proteína N previenen la inducción del interferón [IFN, por sus siglas en inglés] en la respuesta inmune antiviral del hospedero).

Estos mismos autores realizaron un análisis de secuencias de los genomas completos y corroboraron que el SARS-CoV-2 se encuentra en la misma clade de Betacoronavirus que el MERS-CoV, el CoV de murciélago tipo SARS y el SARS-CoV. Por medio de este análisis fue posible encontrar que el SARS-CoV-2 es paralelo a los CoVs de murciélago tipo SARS, mientras que los SARS-CoVs son descendientes de los CoVs de murciélago tipo SARS. Esto puede sonar un poco enredado, pero quiere decir que el SARS-CoV-2 de reciente aparición en humanos es más cercano a los CoVs de murciélago tipo SARS que a los SARS-CoVs si consideramos los genomas completos. De hecho, la similitud más grande que existe con el nuevo SARS-CoV-2 se encuentra en el CoV de murciélago tipo SARS (MG772933). Como es lógico, la distancia (i.e., las diferencias en sus genomas) entre el SARS-CoV-2 y MERS-CoV es mayor, pues son parientes un poco más lejanos.

Two Greater horseshoe bat

Otros análisis se realizaron analizando proteínas codificadas y en particular la proteína de la espícula. Es notable que los análisis arrojan que el SARS-CoV-2 se encuentra consistentemente más cercano al CoV de murciélago tipo SARS, no obstante no les fue posible encontrar una sola cepa de de CoV de murciélago tipo SARS que contuviera todas las proteínas con la mayor similitud a SARS-CoV-2. Esto quiere decir que aunque el SARS-CoV-2 entra claramente dentro del grupo de los CoV de murciélago tipo SARS, ninguno de estos en el grupo contiene la mayor homología en todas sus regiones genómicas. Especulando, y desde una perspectiva muy particular, pareciera que no existe un claro único progenitor evolutivo dentro de su grupo o aún no lo conocemos, o tal vez, por medio de recombinación (que es posible entre coronavirus en murciélagos), se hayan barajeado secciones del genoma de distintos CoV de murciélago tipo SARS para dar como resultado al nuevo SARS-CoV-2.

Finalmente, hay que agregar que existen 380 sustituciones aminoacídicas entre las secuencias de aminoácidos de SARS-CoV-2 y las secuencias consenso tanto de SARS-CoV y los virus tipo SARS. Ciertamente mucho más investigación hace falta en este rubro para esclarecer las consecuencias estructurales y funcionales de tales diferencias.

En otro estudio, se secuenciaron los genomas de SARS-CoV-2 obtenido de lavados bronqueoalveolares  de nueve pacientes, ocho de los cuales habían visitado el mercado de mariscos de Huanan en Wuhan. Las secuencias fueron también analizadas para estudiar su historia evolutiva y tratar de arrojar luz sobre el origen de este nuevo virus. Como era de esperarse, se encontró que las nueve secuencias obtenidas para el SARS-CoV-2 eran sumamente similares, con una identidad de secuencia por encima del 99.98%. Esta similitud apunta a un origen muy reciente, pues casi no han tenido tiempo de cambiar y divergir por mutaciones, sobre todo considerando que nos encontramos al inicio de su introducción en la especie humana y la presión selectiva por parte del sistema inmune de homo sapiens sapiens debe ser mayor (es este un periodo crucial de adaptación entre huésped y hospedero). La mayor similitud de estas secuencias fuera de este cúmulo la encontraron con CoV de murciélago tipo SARS, denominadas bat-SL-CoVZC45 (87.99% de similitud) y bat-SL-CoVZXC21 (87.23% de similitud). Su relación con el SARS-CoV fue de tan solo el 79% y, sin extrañeza, fue sólo 50% para el MERS-CoV. Nuevamente, el SARS-CoV-2 es claramente un Sarbecovirus del género Betacoronavirus con una estructura de dominio de unión al receptor muy similar a la del SARS-CoV, aunque con algunas diferencias en algunos residuos aminoacídicos importantes.

Es claro que el origen del SARS-CoV-2 son los CoV de murciélago tipo SARS, pero también es claro que el virus no fue adquirido de forma directa de murciélago a humano, sino que intervino un intermediario.

Es claro que el origen del SARS-CoV-2 son los CoV de murciélago tipo SARS, pero también es claro que el virus no fue adquirido de forma directa de murciélago a humano, sino que intervino un intermediario. Los motivos son variados (y discutidos en el artículo): (1) el brote surgió cuando la mayoría de las especies de murciélagos en Wuhan se encuentran hibernando; (2) no ocurría venta de murciélagos en el mercado de mariscos de Huanan (aunque sí había algunos animales no acuáticos, incluidos mamíferos); (3) la identidad de secuencia entre SARS-CoV-2 y los CoV de murciélago tipo SARS fue menor al 90%, que es una brecha un poco grande para tratarse de una relación de parentesco directa (en otras palabras, tal diferencia es más consistente con un intermediario); (4) SARS y MERS son los antecedentes más relevantes y ellos brincaron de murciélago a través de intermediaros.

 

Pangolín

El origen de SARS-CoV-2, como ya se dijo, es por murciélago, aunque éste es el reservorio del virus, no parece tratarse de una infección zoonótica entre murciélago/hombre. Como con el SARS-CoV y el MERS-CoV, SARS-CoV-2 parece haber contado con un intermediario y hoy en varios artículos se establece que, al parecer, el origen podría ser de pangolines (mamíferos de nariz larga que se alimentan de hormigas y que son muy utilizados en la “medicina” china tradicional). Se presume en base a análisis moleculares y filogenéticos realizados en un estudio que los coronavirus de pangolín (pangolin-CoV) están genéticamente relacionados con los coronavirus SARS-CoV-2 y de murciélago. Los investigadores de cualquier modo advierten que estos coronavirus no son compatibles con que el SARS-CoV-2 haya surgido directamente del pangolin-CoV (lo que afirma que el pangolín podría ser el intermediario). Finalmente estos investigadores sugieren que el pangolín es el huésped natural de algunos Betacoronavirus con el potencial de infectar a humanos.

En otro estudio, el SARS-CoV-2 presentó una homología del 91.02% con la secuencia genómica de un coronavirus encontrado en pangolines (pangolin-CoV). Igualmente, la homología del SARS-CoV-2 es del 90.55% con el Bat-CoV-RaTG13 (uno de los coronavirus de murciélago). Otros estudios también implican al pangolín como probable intermediario, pero ninguno a la fecha puede asegurarlo inequívocamente. Por ejemplo, en un estudio, un coronavirus aislado de pangolines de Malasia mostró una alta concordancia en la secuencia aminoacídica con el SARS-CoV-2, del 100%, 98.2%, 96.7% y 90.4% en sus genes E, M, N y S, respectivamente. Es destacable que el dominio de unión al receptor de la proteína S del pangolin-CoV es prácticamente idéntico al del SARS-CoV-2, con solo un aminoácido distinto. Los investigadores concluyen que la comparación que se realizó de los genomas sugiere que el SARS-CoV-2 podría haberse originado a partir de la recombinación de un virus similar a Pangolin-CoV con un virus similar a Bat-CoV-RaTG13. Nuevamente, no es posible asegurarlo inequívocamente, pero el cúmulo de estudios comienza a amasar evidencia que en su conjunto deja cada vez menos dudas al respecto.

Finalmente, es importante notar que el 18 de febrero del 2020 se publicó en la prestigiosa revista médica inglesa The Lancet, una carta de apoyo a los profesionales de la salud que en China han estado enfrentando al SARS-CoV-2 con el mejor de sus esfuerzos. Esta respuesta tiene también la intención de contrarrestar algunas teorías de conspiración que han adquirido cierta popularidad en la Web que afirman que el virus no es de origen natural (que no se originó de murciélagos), sino que escapó de un laboratorio nivel 4 de bioseguridad que se encuentra en las cercanías del epicentro de este brote. Y en este sentido declaran que “Las teorías de conspiración no hacen más que crear miedo, rumores y prejuicios que ponen en peligro nuestra colaboración global en la lucha contra este virus”.

Los Murciélagos y sus Peligrosos Virus.

Los murciélagos transmiten algunos de los virus más peligrosos que conocemos para el hombre. El virus de la rabia y el resto de los lyssavirus; los henipavirus Hendra y Nipa; los filovirus Ébola y Marburg y, por supuesto; los coronavirus SARS (SARS-CoV y SARS-Cov-2); son solo algunos de los virus zoonóticos que han brincado y brincan la barrera de especie entre murciélago y humano. Llama la atención el hecho que los murciélagos no parecen verse especialmente afectados, si es que acaso es perceptible, por el hecho de albergar estos virus. Estos virus suelen acompañarlos toda su vida sin que desarrollen ninguna enfermedad aparente.

bat Myotis nattereri in flight

El sistema inmune de los murciélagos es sumamente agresivo en su respuesta a infecciones virales, o visto de otro modo, mucho más capaz de lidiar con infecciones virales que el sistema inmune de humanos.

Los murciélagos despliegan un conjunto de respuestas que modulan la carga viral (es decir, la producción de copias de virus en una infección), por ejemplo, despliegan incompatibilidad de secuencias de su receptor para algunas combinaciones de murciélago-virus. Un ejemplo reciente es descrito en un estudio de Takadate y colaboradores publicado el 14 de enero del 2020 en Cell Reports, que comparó diferencias en las susceptibilidades en murciélagos ante los peligrosos filovirus Ébola y Marburg. Así, estudiaron la secuencia aminoacídica del receptor para la glucoproteína (GP) de estos virus, la proteína C1 de Niemann-Pick (NPC1, por sus siglas en inglés) y encontraron que pequeñas diferencias en residuos aminoacídicos de NPC1, así como diferencias en la GP de los virus Ébola y Marburg, dictaban el tropismo viral (es decir, qué murciélagos eran resistentes o susceptibles de infección por Ébola y/o Marburg). Este mecanismo permite controlar el tropismo del murciélago hospedero específico.

Otro mecanismo de control para la carga viral que despliegan los murciélagos es la expresión constitutiva de la citosina antiviral interferón alfa (IFNa). En este caso, un ejemplo reciente lo establecen Zhou y colaboradores en el 2016 con la publicación de un artículo en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en el que secuenciaron el locus del INF de tipo I del zorro volador negro australiano (Pteropus alecto), obteniendo así el primer mapa de la región IFN de cualquier especie de murciélago. Sus resultados son interesantes, encontraron una familia de 10 INFs, entre ellos, 3 loci de INFa funcionales que se expresan de forma constitutiva sin necesidad de una estimulación viral. Esta expresión, a su vez, estimula la expresión de un subjuego de INFs asociados a una actividad antiviral y resistencia a daño de su DNA. Estas características parecen ser únicas y preparan al murciélago para hacer frente a algunos de los virus más agresivos que conocemos (sin duda, propulsando la evolución de estos virus a formas más agresivas si han de sobrevivir un sistema inmune primado a su destrucción).

Este tipo de respuestas antivirales primadas únicas de quirópteros hasta donde sabemos, deberían promover una inflamación generalizada y una inmunopatología acorde. Esto no se observa en los murciélagos, ya que se encuentran particularmente adaptados para combatir la inflamación. Esta capacidad especial de combate a la inflamación se especula haya coevolucionado junto con su capacidad para volar, ya que el vuelo los lleva a acelerar su metabolismo y, por lo tanto, el daño producido por éste a través de los radicales libres. Un mecanismo para contrarrestar el daño metabólico es justo lo que, por necesidad, desarrollaron los murciélagos.

Un estudio de Brook y colaboradores publicado en febrero del 2020 en la revista eLife encontró a través de estudios de infectividad en líneas celulares de murciélago que estas infecciones producen mortalidad celular reducida y epidemias alargadas.

Un estudio de Brook y colaboradores publicado en febrero del 2020 en la revista eLife encontró a través de estudios de infectividad en líneas celulares de murciélago que estas infecciones producen mortalidad celular reducida y epidemias prolongadas. Estos investigadores también desarrollaron un modelo teórico que recapitula los fenotipos inmunes de las células de murciélago encontrando que las células de murciélago mantenían robustas defensas antivirales. Esta presión inmune sobre el virus limita el daño que produce en células de murciélago, pero aumenta el establecimiento de poblaciones virales de rápida y persistente propagación dentro del hospedero. Estos virus, si llegan a propagarse a hospederos secundarios con sistemas inmunes menos agresivos en su respuesta antiviral seguramente mostrarán una virulencia potenciada con respecto a la que manifiestan en el murciélago. Esto parece explicar los motivos por los que virus como la rabia, el Ébola, Marburg y, relevante a esta discusión, los coronavirus que atraviesan la barrera de especie, brincando de murciélago a humano tienden a ser sumamente agresivos, aunque el coronavirus actual SARS-CoV-2 tiene alta transmisibilidad, pero baja letalidad (con respecto al resto de los coronavirus provenientes de murciélago y, aún más, con respecto a otros virus de murciélago).

Mutaciones y Evolución de SARS-CoV-2 y sus Probables Implicaciones

SARS-CoV-2, como todos los virus, en su proceso de replicación corre el riesgo de sufrir mutaciones, de hecho, es posible afirmar que los virus son los sistemas biológicos que evolucionan más abundantes en la naturaleza. Así, los virus, como ha ocurrido con los ancestros del SARS-CoV-2, evolucionan en alguna especie (o especies que llamamos reservorios) y, ya sea vía directa o a través de especies transitorias (que llamamos intermediarios), emergen como enfermedades infecciosas en humanos, donde continúan evolucionando adaptándose a su nuevo hospedero.

Todo ser vivo o sistema biológico (como los virus) evoluciona, es decir, acumula mutaciones al copiar su material genético que posteriormente son seleccionadas a través del cribado de la selección natural que ciegamente elige aquellas mejor preparadas para el mundo, que a su vez, se encuentra en perpetuo cambio.

Todo ser vivo o sistema biológico (como los virus) evoluciona, es decir, acumula mutaciones al copiar su material genético que posteriormente son seleccionadas a través del cribado de la selección natural que ciegamente elige aquellas mejor preparadas para el mundo, que a su vez, se encuentra en perpetuo cambio. De este modo, el proceso no termina nunca, ni las especies ni el mundo son entidades fijas, ambas se encuentran en procesos dinámicos de cambio. El SARS-CoV-2 es, como ya se adelantó, un virus de RNA, y como tal, también muta. De hecho, los virus mutan con mucha mayor frecuencia que las células eucariotas como las nuestras, esto, por dos motivos principales: (1) porque se replican con mucha mayor velocidad, produciendo incontables generaciones virales en el tiempo que le toma a una célula humana dividirse en dos y; (2) porque las enzimas de replicación viral son susceptibles de error y carecen de sistemas de control de la calidad que reparen sus errores.

Concretamente, para SARS-CoV-2, como ya se ha dicho, la variación entre secuencias de su genoma entero es mínima, ya que su homología es mayor al 99.9%. Esto, sin lugar a dudas, apunta hacia un origen muy reciente. También, como ya se discutió, la similitud entre el SARS-CoV-2 y coronavirus de murciélago del género Sarbecovirus es destacable. Particularmente, el genoma de SARS-CoV-2 posee un 96.2% de homología con el genoma de un coronavirus de murciélago relacionado a SARS, RaTG13. Es notable que el gen S, de la espícula, de SARS-CoV-2 (que codifica para la proteína que se une al receptor enzima convertidora de angiotensina 2 [ACE2]) proviene parcialmente de un coronavirus de pangolines (su más probable intermediario).

Con estos antecedentes, un grupo de investigadores de distintas universidades en China, su Academia de Ciencias y su Academia de Ciencias Médicas publicaron un artículo en el National Science Review (NSR), una publicación de Oxford University Press, en el que estudiaron la divergencia molecular entre el SARS-CoV-2 y otros coronavirus relacionados. Su estudio incluyó un análisis de genética de poblaciones de 103 genomas secuenciados de SARS-CoV-2 y sus resultados arrojan luz sobre los factores que dirigen la evolución de este virus, así como el patrón de diseminación que ha tenido en la población humana hasta la fecha de recepción del estudio (25 de febrero; se revisó el 28 de febrero y se aceptó el 29 de febrero, todos del 2020).

Es interesante que estos investigadores encontraron un 17% de diferencias entre los sitios no sinónimos entre los genomas de SARS-CoV-2 y RaTG13. Los sitios no sinónimos son sitios en genomas que se comparan que tienen como consecuencia cambios en la secuencia aminoacídica que codifican, lo que los vuelve susceptibles de presión selectiva negativa en términos evolutivos por la alta probabilidad de que estos cambios alteren la función de la proteína codificada (la selección natural se hará sentir en estos cambios, si son favorables, podrían desplazar a su ancestro –i.e. selección positiva-; si no lo son, podrían desaparecer –i.e. selección negativa). Es por esto, que es importante separar de cualquier análisis de este tipo a estas secuencias, pues el índice de mutación utilizado para calcular divergencias de secuencias no puede saber qué tanto del mismo ha sido amortiguado por la presión selectiva (una resistencia a no cambiar simplemente porque cuando las cosas ya funcionan es más fácil cambiar para empeorar, que cambiar para mejorar).

También existen mutaciones sinónimas, en las que el cambio de un nucleótido no afecta la secuencia aminoacídica de la proteína que produce. Estas mutaciones, aunque podrían parecer libres de selección natural, en la vida real este no siempre es el caso, pues existen mecanismos que favorecen que ocurran con mayor frecuencia en un sitio con respecto a otro en el mismo genoma. Para SARS-CoV-2, el gen que codifica para la proteína S acumula poco más del doble de variaciones que el resto de las secuencias de su genoma. No queda claro el mecanismo que produce estos resultados, ya que la presión selectiva de la selección natural generalmente opera en estos casos optimizando la expresión del gen en cuestión (produciendo un poco más de esta proteína), pero la expresión del gen S es solo marginalmente mejor que la del resto. La otra opción es que el índice de mutación sea mayor en esta sección del genoma por otros motivos que aún no comprendemos.

Un resultado destacable de este estudio es que la proteína S de SARS-CoV-2 que se une al receptor humano ACE cambia en 5 de 6 residuos aminoacídicos clave con respecto a SARS-CoV. Esto cambios, de acuerdo a modelajes en 3D parecen conferir mayor avidez por el receptor humano ACE. Exactamente esos mismos aminoácidos críticos los posee el GC Pangolin-CoV, lo que es compatible con un evento de recombinación probable en el pangolín (similar a lo que ocurre con cerdos con la infuenza, donde pueden recombinar influenzas aviares con porcinas y de ahí transmitirse a humanos, como ocurrió en México en el 2009). También podríamos estar observando un evento de evolución convergente (una variante generada al azar que, por suerte, coincide con la del GC Pangolin-CoV, justamente porque el arribo accidental a esos aminoácidos es seleccionado por su alta avidez –i.e. selección positiva). Esta última hipótesis parece la más probable de acuerdo al análisis de este estudio.

Los análisis genómicos en este estudio arrojan que SARS-CoV-2 ha entrado bajo una gran presión selectiva negativa (mecanismos mediante los cuales la selección está purgando cambios que causan impactos perjudiciales en el sistema biológico) en sus sitios no sinónimos (aquellos cambios que codifican para distintos aminoácidos que la secuencia parental). Entre el 87.6% y el 95.6% de las mutaciones no sinónimas fueron removidas por selección negativa durante la evolución del virus. La presión selectiva positiva también parece haber jugado un papel en la evolución del virus, menos preponderante que la selección negativa, pero significativo en cuanto que esculpió, entre otros blancos, al Dominio de Unión al Receptor (RBD, por sus siglas en inglés) en tres lugares. Los cambios aminoacídicos totales resultado de presión selectiva positiva fueron 10 aminoácidos. La presión selectiva positiva es el proceso mediante el que variantes genéticas ventajosas se fijan en una población, en este caso, viral.

En el análisis de los 103 genomas públicos disponibles de SARS-CoV-2 al momento del estudio los investigadores lograron identificar 149 sitios que contaban con mutaciones. Como era de esperarse, las mutaciones no sinónimas sufrieron de selección negativa.

macro of interesting oil drops on water

El hallazgo más relevante de este estudio es que los investigadores fueron capaces de diferenciar entre dos cepas de SARS-CoV-2, una con un haplotipo “CT” que llamaron “L” debido a que T28,144 se encuentra en un codón que codifica para leucina y otra con el haplotipo “TC” que llamaron “S” debido a que C28,144 codifica ahora para serina. Así, los virus SARS-CoV-2 se dividen en dos tipos: L, que es el principal porque se encontró aproximadamente en el 70% de las secuencias y S, que es el menor, encontrándose más o menos en el 30% restante. Estos haplotipos se encuentran ligados con dos SNP’s, uno en la posición 8,782 y el otro en la 28,144. Al estudiar la ancestría de estas cepas virales para determinar si alguna era más antigua que la otra, un tanto inesperadamente resultó que la forma S es ancestral a la L.

Estos resultados parecen indicar que la forma L de SARS-CoV-2 es más agresiva que la forma S, tanto porque es más fácil contagiarse de ella, como porque una vez infectando a un paciente, rápidamente hace más copias de sí misma.

Justo porque L es bastante más prevalente, es que aparenta ser mucho más transmisible, en otras palabras, la forma L parece ser más contagiosa que la forma S. Adicionalmente, la forma L de SARS-CoV-2 ha acumulado en un periodo de tiempo menor una mayor cantidad de mutaciones que la forma S. Este hecho apunta a que se transmite más rápido o se replica más rápido la forma L que la forma S de SARS-CoV-2 (tal vez ambos). Estos resultados parecen indicar que la forma L de SARS-CoV-2 es más agresiva que la forma S, tanto porque es más fácil contagiarse de ella, como porque una vez infectando a un paciente, rápidamente hace más copias de sí misma.

Estudiando su distribución, los investigadores descubrieron que la forma L de SARS-CoV-2 era mucho más prevalente dentro que fuera de Wuhan. Las estrictas medidas de control en Wuhan parecen haber ofrecido una barrera que limita la salida de las cepas más agresivas, operando en beneficio del mundo, pues más cepas S son exportadas que cepas L. Seguramente las cepas L, si provocan como sería lógico, cuadros más agresivos, son fuertemente confinadas y tratadas bajo estrictos cuidados y sus contactos son igualmente agresivamente identificados, rastreados y puestos en cuarentena, efectivamente aislando a la cepa L de SARS-CoV-2 y evitando que siga transitando entre las personas. Por el contrario, la cepa S de SARS-CoV-2 debe estar sujeta a una presión selectiva mucho menor si produce cuadros predominantemente moderados de COVID-19 y esto permite que las acciones ejercidas en su contra se apliquen con menor rigor (incluso algunos de estos casos podrían ser justamente los asintomáticos o leves que, probablemente, no se identifican o jamás acuden a un hospital).

Hasta aquí el estudio pareciera dar una impresión de limpieza envidiable, pero lo cierto es que el mundo real es bastante más sucio. Prueba de ello es el hecho que estos investigadores también detectaron heteroplasmia de SARS-CoV-2 en algunos pacientes (la heteroplasmia es un término técnico que simplemente quiere decir que estaban, en un mismo paciente, circulando más de un tipo de virus, en este caso, tanto la forma L como la S para SARS-CoV-2). Esta doble infección podría haberse dado simultáneamente o por exposiciones repetidas tanto a uno como a otro virus.

Desconocemos si la respuesta inmune montada contra la forma de una de estas cepas proteja contra la otra, por ejemplo, no sabemos si una persona que se infectó con la forma S de SARS-CoV-2 sea susceptible de sufrir posteriormente, tras su recuperación, una segunda infección por SARS-CoV-2, pero ahora con la cepa L.

Estos hallazgos, en su conjunto, son fascinantes y abren un mundo de posibilidades. Este estudio podría potencialmente ilustrar algunas de las incógnitas que actualmente nos acongojan. Desconocemos si la respuesta inmune montada contra la forma de una de estas cepas proteja contra la otra, por ejemplo, no sabemos si una persona que se infectó con la forma S de SARS-CoV-2 sea susceptible de sufrir posteriormente, tras su recuperación, una segunda infección por SARS-CoV-2, pero ahora con la cepa L. Si esto fuera posible, tal vez hayamos encontrado la explicación a aquellos reportes de personas que se dice sufrieron de COVID-19 y posteriormente, tras su recuperación, lo volvieron a sufrir. No solo eso, existen más implicaciones, pues de ser así, las compañías que actualmente ya cuentan o están tratando de desarrollar estudios para detectar los anticuerpos anti-SARS-CoV-2 probablemente solo funcionen contra una de estas cepas y no ambas, dependiendo de con qué materia prima se encuentren trabajando.

El personal del hospital (especialmente médicos, enfermeras y químicos) debe apegarse a todas las medidas de seguridad, no solo para su propio cuidado, sino para el cuidado de sus familias y la comunidad en general, pues son ellos los que con más facilidad podrían contagiarse de cepas L de SARS-CoV-2 y filtrarlas hacia su familia y comunidad.

Otra arista de estos resultados es el hecho que el papel que los hospitales desempeñan en esta pandemia es sumamente importante. Los hospitales parecen ser el núcleo de contención para SARS-CoV-2 cepa L, pues esperamos ver a los pacientes hospitalizados con COVID-19 principalmente afectados justamente por esta cepa. De este modo, el papel que los hospitales desempeñan no sólo es necesario en el cuidado del paciente grave, sino absolutamente indispensable en la contención de las cepas más virulentas. El personal del hospital (especialmente médicos, enfermeras y químicos) debe apegarse a todas las medidas de seguridad, no solo para su propio cuidado, sino para el cuidado de sus familias y la comunidad en general, pues son ellos los que con más facilidad podrían contagiarse de cepas L de SARS-CoV-2 y filtrarlas hacia su familia y comunidad.

Ciclo Vital de los Coronavirus (solo para quienes deseen hacer el esfuerzo).

Como ya se comentó, la nucleocápside de los coronavirus es helicoidal y se encuentra rodeada de una envoltura membranal aproximadamente esférica desde la que se proyectan las glucoproteínas de la envoltura como “espículas”. Estas espículas glucoproteícas de la bicapa lipídica dan la apariencia de una estructura en forma de corona vistas a través de un microscopio electrónico de barrido y es por ello que se les denomina coronavirus.

Coronavirus Covid-19 Epidemic Viral

La entrada viral se encuentra determinada por la interacción entre la proteína S del virión y el receptor, que en este caso es ACE2. SARS-CoV-2 posee su dominio de unión al receptor en su extremo C-terminal. Una vez unida la proteína S del virión a ACE2, el virión se invagina en la membrana y entra al citosol celular como una vesícula. Una vez dentro, el endosoma que contiene al virión es acidificado y la proteína S del virión sufre un corte proteolítico, lo que expone a un péptido de fusión que se inserta en la membrana y la unión de dos repeticiones heptídicas en S2 forman un bucle de seis hélices antiparalelo que habilita que las membranas del endosoma y viral se fusionen y así, el interior del virión pueda liberarse directamente en el citoplasma. El genoma y las proteínas virales son descargadas y el siguiente paso es la traducción y trascripción del genoma viral.

Como ya se adelantó, el genoma de SARS-CoV-2 es de aproximadamente 29.8 kb y posee 14 ORF’s que codifican para 27 proteínas. Los genes orf1ab y orf1a se encuentran en el extremo 5’ del genoma y codifican respectivamente para las proteínas pp1ab y pp1a. Para poder expresar estas proteínas, el virus hace uso de una secuencia de desplazamiento 5′-UUUAAAC-3′ y un pseudonudo de RNA que provoca que el ribosoma cambie el marco de lectura del ORF rep1a al de rep1b. Lo que los ribosomas harán la mayor parte del tiempo es desenredar la estructura de pseudonudo del genoma viral y leer al RNA de corrido hasta encontrarse con el codón de terminación de rep1a. En otras ocasiones, el pseudonudo va a impedir que el ribosoma continúe su traducción de corrido y va a provocar un corrimiento en la secuencia de desplazamiento, lo que efectivamente modifica el marco de lectura reposicionándolo en una posición atrás con respecto al marco predominante (desplazamiento -1). Una vez en esta posición, el ribosoma “desata” el pseudonudo y continua la traducción hacia rep1b, produciendo pp1ab.

Las proteínas pp1ab y pp1a abarcan 15 proteínas no estructurales (nsp’s, por sus siglas en inglés; de la nsp1 a la nsp10 y de la nsp12 a la nsp16). pp1a abarca de la nsp 1 a la nsp10, mientras que pp1ab abarca de la nsp1 a la nsp16 (recordando que no existe nsp11 para SARS-CoV-2). En contraste, y solo para efectos comparativos, el SARS-CoV y el MERS-CoV codifican 16 proteínas no estructurales. Estas proteínas no estructurales son las que forman al complejo replicasa-transcriptasa (la replicasa es el único producto de la traducción directa del genoma viral, el resto de las proteínas virales se producen de RNA’s subgenómicos). Además, estas poliproteínas son transformadas en todas las nsp’s por medio de escisiones generadas por sus proteasas. La proteasa de tipo papaína (PLpro, por sus siglas en inglés; correspondiente a nsp3) corta los límites de nsp 1/2, nsp 2/3 y nsp 3/4, mientras que la proteasa principal (Mpro, por sus siglas en inglés; correspondiente a nsp5) realiza los 11 cortes faltantes. En el otro extremo del genoma, en el extremo 3’, se encuentran localizadas las proteínas estructurales: S, E, M y N (en el orden canónico en que aparecen en el genoma de todos los coronavirus); y sus 8 proteínas accesorias: 3a, 3b, p6, 7a, 7b, 8b, 9b y orf14. Las proteínas accesorias no son necesarias para que el virus se replique en cultivos virales, sin embargo, son absolutamente necesarias en la infección de seres humanos, lo que indica que seguramente poseen funciones para contrarrestar al sistema inmune.

Coronavirus and virus or bacteria cell in blood stream

Varios nsp’s se ensamblarán para formar al complejo replicasa/transcriptasa (RTC, por sus siglas en inglés) que será el encargado de sintetizar el RNA viral y generar RNA genómico y RNA’s subgenómicos. Estos nsp’s son: nsp8, la primasa viral; nsp’s 9 y 10, parte del complejo replicasa; nsp12, Polimerasa de RNA dependiente de RNA; nsp13, helicasa viral, nucleósido trifosfatasa y RNA 5’-trifosfatasa; nsp14, 3’- a 5’-exoribonucleasa; nsp15, endonucleasa, y; nsp16, 2’O-metiltransferasa (para encapuchamiento del RNA). Estos RNA subgenómicos virales, para efectos prácticos, son mRNA’s de los genes estructurales y accesorios río abajo de las poliproteínas replicasa (como acabamos de ver al final del párrafo anterior). Hace falta desvelar detalles sobre el ciclo vital de SARS-CoV-2, pero podemos asumir que se deben producir al menos 4 regiones subgenómicas de mRNA’s. Cada mRNA subgenómico contiene un segmento líder idéntico corto en su extremo 5’ que es codificado dentro del extremo 5’ del RNA genómico. Todos los mRNA’s subgenómicos poseen el mismo extremo 3’ y son, por lo tanto, un juego de transcritos anidados. Esta propiedad es justo la que da su nombre al orden Nidovirales, todos estos virus poseen esta propiedad de generar transcritos anidados. Es importante hacer notar que los RNA genómicos y los subgenómicos se producen a través de intermediarios de cadena negativa. Solo el marco de lectura traduccional 5’ es reconocido en cada uno y los otros son crípticos.

debemos considerar que nos encontraremos con al menos 10 RNA’s diferentes, sin tomar en cuenta aquellos producidos por las proteínas accesorias.

Si hemos de realizar un conteo de los diferentes RNA’s de coronavirus que se producen en una célula, debemos considerar que nos encontraremos con al menos 10 RNA’s diferentes, sin tomar en cuenta aquellos producidos por las proteínas accesorias. Habrá RNA genómico de cadena positiva (que producirá las poliproteínas 1a y 1b y todas las proteínas no estructurales –por la acción de nsp3 y nsp5) y al menos cuatro RNA’s subgenómicos de cadena positiva (que producirán las proteínas S, M, E y N). Por supuesto, éstos no pueden ser todos los RNA’s, pues faltan los RNA’s de doble cadena que son necesarios para la replicación, así, los cinco RNA´s de cadena positiva anteriores poseen su contraparte de doble cadena, volviéndolos 10 RNA’s virales distintos. Este es el número mínimo, pues las proteínas accesorias requieren también de su propio juego de RNA’s subgenómicos.

Existen diferencias estructurales entre los RNA’s virales de cadena positiva y los de cadena negativa. Los RNA’s virales de cadena positiva poseen una capucha en su extremo 5’ y se encuentran poliadenilados en su extremo 3’, mientras que los RNA’s virales de cadena negativa no poseen estas características. Hay que recordar que la replicación viral ocurre en el citoplasma, por lo que el encapuchamiento y la poliadenilación requieren hacerlas enzimas virales (los coronavirus no utilizan la maquinaria celular para estas funciones).

El RNA viral posee la propiedad de adoptar estructuras secundarias que poseen efectos moduladores en la expresión de sus propios genes, por ejemplo, en la región no traducida (UTR, por sus siglas en inglés) de su genoma se forman siete estructuras de tallo-lazo que pueden extenderse hasta el gen 1a de la replicasa. En el otro extremo, la UTR 3’ posee tres estructuras reguladoras, un lazo-tallo abultado, un pseudonudo y una región hipervariable. Es importante notar que el tallo-lazo y el pseudonudo son estructuras que jamás se presentan juntas, la existencia de una previene la formación de la otra y viceversa, lo que apunta a que estas estructuras también poseen una función reguladora, probablemente en la expresión de los genes virales.

Los coronavirus, como ocurre con otros virus (como el VIH), contienen genes codificados dentro de otros genes o en secuencias traslapadas. Tanto los ORF’s de 3a y 3b, como los de 8a y 8b, se encuentran traslapados en el mismo RNA subgenómico, lo que quiere decir que para poder producir ambos pares es necesario que el complejo de iniciación de la traducción se desplace de un marco abierto de lectura al otro. Otro grupo de genes traslapados lo establece el gen 9b y el gen N, así, el gen 9b se encuentra codificado dentro del gen N y, como el lógico, cada uno posee su propio ORF. Para poder traducir cualquiera de estos genes, es necesario que el complejo de iniciación de la traducción se desplace 7 bases río arriba del AUG inicial que codifica para N al AUG inicial que codifica para la proteína accesoria 9b (hay que notar que el desplazamiento coloca francamente en un marco abierto de lectura totalmente distinto a 9b de N). Ahora bien, la secuencia de Kozak es una secuencia que ronda al AUG inicial para ambos genes, solo que la de N es subóptima, mientras que la de 9b se encuentra más cercana a la secuencia ideal y, por lo tanto, parece verse favorecida al momento de la traducción.

Un fenómeno interesante es que los genes accesorios y estructurales de estos virus poseen secuencias a su inicio denominadas secuencias regulatorias transcripcionales (TRS, por sus siglas en inglés) que en la producción de los RNA’s subgenómicos se fusionan.

Aparentemente la Polimerasa de RNA Dependiente de RNA (RdRp, por sus siglas en inglés; codificada por nsp 12) hace una pausa en alguna de las TRS del cuerpo (TRS-B, por sus siglas en inglés) y aprovecha este momento para tomar una “decisión”: continuar la elongación hasta la siguiente TRS o cambiar para amplificar la secuencia líder en el extremo 5’ guiada por la complementariedad de TRS-B al TRS líder (TRS-L, por sus siglas en inglés).

Antes de seguir con el resto del proceso viral es necesario comentar que los coronavirus poseen la habilidad de sufrir recombinación homóloga y recombinación no-homóloga. Esta propiedad parece encontrarse relacionada a la destreza de RdRp para cambiar de hebras. Estos procesos son importantes porque es sabido que poseen papeles relevantes en la evolución de los virus.

Una vez se sintetizan las proteínas estructurales S, E y M en los ribosomas, son entonces insertadas al retículo endoplásmico, desde donde comenzarán la travesía viajando de ahí al aparato de Golgi para su posterior expulsión. Estas proteínas se desplazarán a través de la vía secretora hacia el compartimiento intermediario retículo endoplásmico-Golgi (ERGIC, por sus siglas en inglés). En este compartimiento se encapsidan los genomas del virus a través de proteínas N unidas a éstos que a su vez se adhieren a la membrana del ERGIC, que contiene a las proteínas S, E y M, formando así viriones maduros.

Las nsp´s reorganizan las membranas que se derivan del retículo endoplásmico rugoso (RER) en vesículas de doble membrana (DMV, por sus siglas en inglés), en las que se produce la replicación viral y la transcripción. Las proteínas no estructurales responsables de anclar al complejo replicación-transcripción son nsp3, nsp4 y nsp6. Una característica única de los coronavirus es la función de exoribonucleasa (ExoN) de nsp14, que proporciona la capacidad de corrección de errores en la replicación requerida para mantener un gran genoma de RNA sin la acumulación de mutaciones perjudiciales. SARS-CoV y MERS-CoV transcriben 12 y 9 RNA subgenómicos, respectivamente, y estos codifican las cuatro proteínas estructurales ; espícula (S), envoltura (E), membrana (M) y nucleocápside (N), así como varias proteínas accesorias que no están involucrados en la replicación viral pero interfieren con la respuesta inmune innata del huésped o tienen una función desconocida o poco conocida.

Las proteínas de replicación maduras derivadas de este primer producto de la traducción generan una RNA en sentido negativo de tamaño completo vía RI-1 utilizando el RNA del virión como templado. Este RNA de sentido negativo es entonces transcrito a mRNA’s de cadena positiva más pequeños. Todos los mRNA’s subgenómicos de sentido positivo son iniciados en el extremo 3’ del templado en sentido negativo de tamaño completo. La replicasa transcribe la porción líder y posteriormente brinca a puntos específicos en el templado en sentido negativo para generar un juego de mRNA. Este brinco produce mRNA que se asemeja a mRNA procesado por la célula; pero en este virus, la interrupción en las secuencias codificantes entre las hebras del producto y templado es un proceso transcripcional, no postranscripcional. La fraseología en la literatura científica utilizada para describir este proceso lo hace parecer casi mágico, pues se habla de brincos por parte de la replicasa viral, brincos que deben ser sumamente largos en proporción para muchos casos. El mRNA producido es producto de un plegamiento de RNA de cadena negativa que asume una estructura secundaria tipo bucle que deja fuera del alcance de la replicasa una porción del RNA de cadena negativa efectivamente uniendo la porción del extremo 3’ con las porciones distales correspondientes al inicio de otros genes, proveyéndole al virus, la capacidad de transcribir sus distintas proteínas sin necesidad de realizar modificaciones postraduccionales. Esta es para el virus una forma económica de funcionar.

El mecanismo del “brinco” de la transcriptasa puede funcionar para asegurar que el virus solo posea una secuencia de RNA con la necesidad de ser encapuchada. La adición de la cola de poliA en los mRNA’s individuales también solo requiere del reconocimiento de una secuencia en el templado de sentido negativo por la replicasa viral ya que todos los mRNA’s poseen la misma terminación 3’.

Coronavirus cells in microscopic view.

Haciendo un recuento, las proteínas estructurales S, E, M y N, así como la proteína accesoria 6, son todas ellas traducidas de su propio RNA subgenómico de cadena positiva. Las proteínas S, E, M y N son entonces insertadas en el retículo endoplásmico para empezar a ser transportadas por la vía secretoria a través del ERGIC. La proteína N se asocia con el RNA genómico del virus para formar el complejo de ribonucleoproteína. De este modo, las DMV’s proveen una estructura que no solo facilita la síntesis y ciclo vital del sistema vírico, sino que además ayuda a evadir o retrasar respuestas inmunes contrarias al propósito viral. Las membranas inicialmente se desarrollan desde el Retículo Endoplásmico como un complejo membranoso donde es posible distinguir a nsp3 (recordemos una proteasa viral que además parece ser una proteína transmembranal), nsp5 (la proteasa principal) y nsp8 (la que parece ser la primasa de RNA, parte del complejo RdRp). Posteriormente, en un continuo membranoso que sigue siendo parte del retículo endoplásmico rugoso (pues los ribosomas no dejan de estar presentes), es posible también diferenciar a las DMV’s que ya contienen al RNA de doble cadena fijo, así como a la nsp8 (que, además de ser la primasa viral putativa, posee actividad secundaria de RNA polimerasa). Es importante destacar que los ribosomas en los DMV’s se encuentran solo en su membrana exterior, su membrana interior mantiene alguna relación con el RNA viral de doble cadena. Un tanto más alejado de la estructura principal del Retículo Endoplásmico, pero aún siendo parte de este continuo, podemos observar a los Paquetes Vesiculares (VP, por sus siglas en inglés). A lo largo de todo este complejo existe una organización que correlaciona con el ciclo vital del virus hasta que finalmente éste es expulsado tras la formación de viriones maduros a través de la membrana celular.

 

 

 

 

Últimos datos

Casos globales de coronavirus COVID-19 por Johns Hopkins CSSE

 

 

OMS

Sitio oficial de la Organización Mundial de La Salud, sobre Coronavirus.

 

 

Bibliografía selecta