Persistencia del ARN viral después de una infección aguda

La profesora Diane Griffin de la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, EE. UU., explicó recientemente el mecanismo de persistencia del ARN viral en el cuerpo humano después de la recuperación clínica de una infección aguda. El artículo ha sido publicado en la revista PLOS BIOLOGIA.

Estudiar: ¿Por qué a veces persiste el ARN viral después de la recuperación de infecciones agudas?. Crédito de la imagen: vchal/Shutterstock

Fondo

Los virus requieren una cadena continua de transmisión entre individuos infectados y susceptibles para persistir. Después de una infección aguda, los virus de ADN, como los virus del herpes, pueden pasar por una fase latente en la que no se producen viriones infecciosos. Los virus de ADN adoptan esta estrategia para persistir en el cuerpo humano. Estos virus pueden reactivarse después de meses, años o décadas para producir viriones infecciosos y posteriormente infectar a un nuevo grupo de individuos susceptibles.

Los virus de ARN que causan infecciones agudas mediante la producción transitoria de viriones infecciosos requieren un proceso de transmisión eficiente para persistir en la población humana. Sin embargo, en algunos casos, el ARN viral permanece en el cuerpo humano incluso después de eliminar los viriones infecciosos. En pacientes con enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), se han observado niveles detectables de ARN viral después de una infección aguda con el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Tal presencia a largo plazo de ARN viral podría estar asociada con la manifestación prolongada de síntomas comúnmente conocidos como COVID prolongado.

La literatura existente indica que el ARN viral persiste principalmente en sitios “inmunes privilegiados”, como el cerebro, los ojos y las pruebas. Además, el ARN viral puede estar presente en la sangre, las articulaciones, los tractos respiratorio y gastrointestinal, los riñones y el tejido linfoide.

Forma de ARN viral que persiste en el sistema.

El ARN viral detectado en muestras clínicas mediante la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa (RT-PCR) suele estar presente en forma degradada o fragmentada. Sin embargo, los estudios han demostrado que el ARN viral de longitud completa puede eventualmente reanudar la replicación productiva en ausencia del control inmunológico del huésped.

Debido a que los virus de ARN se replican principalmente en el citoplasma, lo más probable es que el ARN viral persista en este sitio. Para los virus de ARN no retrovirales, la transcripción inversa por parte de las enzimas celulares facilita su persistencia como elementos virales endógenos. En el citoplasma, el ARN de los virus de cadena negativa está protegido por la ribonucleocápside. De manera similar, los virus de cadena positiva se asocian con estructuras membranosas para proteger el ARN.

Mecanismos que facilitan la persistencia del ARN viral

El sistema inmunitario innato actúa como primera línea de defensa para reconocer y eliminar el ARN viral. Las respuestas inmunitarias innatas incluyen la inducción de la respuesta del interferón y la producción de proteínas antivirales estimuladas por interferón que ayudan a eliminar el ARN viral del cuerpo. Sin embargo, para la eliminación completa de las células infectadas, se requiere la producción de anticuerpos específicos del virus y células T (respuesta inmune adaptativa).

La adquisición de mutaciones de escape en secuencias de ARN viral mediante selección positiva se considera el principal mecanismo de evasión inmunitaria. Debido a estas mutaciones, se puede suprimir la producción de viriones infecciosos, lo que facilita la supervivencia de las células infectadas y la persistencia del ARN viral.

Específicamente, ciertas mutaciones que aparecen en el ARN viral pueden reducir el ensamblaje de viriones infecciosos y la expresión superficial de la proteína viral para que el virus pueda escapar del reconocimiento y la eliminación mediados por células inmunitarias. Estas mutaciones ayudan al virus a transmitir el ARN viral a las células no infectadas sin producir viriones infecciosos.

Además, las respuestas inmunitarias adaptativas inducidas por el huésped pueden desencadenar la eliminación de virus infecciosos a través de mecanismos no citolíticos que permiten la supervivencia de la célula infectada. El ARN viral puede persistir en las células que sobreviven. En conjunto, estos procesos ayudan a mantener una reserva de ARN viral detectable incluso después de la recuperación de una infección aguda.

Consecuencias clínicas de la persistencia del ARN viral

El ARN viral es capaz de inducir respuestas inmunitarias innatas e inflamación crónica. A pesar de no replicarse ni ensamblarse para formar viriones infecciosos, el ARN viral puede traducirse para sintetizar proteínas virales, lo que conduce a una estimulación crónica de las respuestas inmunitarias adaptativas.

Las consecuencias clínicas de tal estimulación inmune crónica dependen del sitio de persistencia del ARN viral. Los estudios han demostrado que la presencia prolongada de ARN de alfavirus en los tejidos sinoviales se asocia con inflamación crónica y dolor articular. De manera similar, la presencia prolongada de ARN de enterovirus en el miocardio se ha asociado con anomalías cardíacas.

En pacientes graves con COVID-19, se ha detectado ARN del SARS-CoV-2 en la sangre durante la recuperación. Esto indica la propagación sistémica de la infección que podría ser responsable de la inducción de COVID prolongado. Se ha documentado un estado de hiperinflamación y lesión vascular en pacientes con COVID-19 que presentan varios síntomas incluso tres meses después de la infección aguda.

La estimulación a largo plazo de las respuestas inmunitarias adaptativas en el tejido linfoide podría beneficiar a los huéspedes en términos de inducir una inmunidad duradera contra la reinfección. La infección por el virus del sarampión se ha asociado con una inmunidad duradera debido a la persistencia del ARN viral en los tejidos linfoides. Por el contrario, se ha observado la inducción de inmunidad de corta duración en la infección por SARS-CoV-2 debido a la falta de persistencia del ARN en el tejido linfoide.

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