Virus de la influenza
Los virus de la influenza son patógenos respiratorios que infectan a una amplia gama de vertebrados, incluidos los seres humanos. Dentro de este grupo de virus, los de tipo A (IAV), B (IBV) y C (ICV) son los que afectan a los humanos, siendo el tipo A el más prevalente y el más asociado con pandemias. Estos virus presentan una característica notable que los hace particularmente peligrosos: su alta tasa de mutación, que les permite evadir la inmunidad del huésped, lo que contribuye a su capacidad para generar epidemias estacionales y pandemias a gran escala.
La alta tasa de mutación de los virus de la influenza es el resultado de su replicación mediante la transcripción inversa en su genoma de ARN. Esta tasa de mutación elevada es una de las razones por las cuales el sistema inmunológico humano tiene dificultades para reconocer y eliminar las cepas del virus de forma eficaz, ya que las variantes del virus pueden variar significativamente de una temporada a otra. Además de esta mutación constante, los virus de la influenza tipo A tienen una capacidad única llamada “reacomodamiento genético” o “reassortment”. Debido a la estructura segmentada de su genoma, cuando dos cepas diferentes de influenza A infectan simultáneamente a un mismo individuo o a un animal, sus segmentos de ARN pueden intercambiarse, lo que da lugar a nuevas combinaciones genéticas. Este fenómeno puede generar cepas de influenza completamente nuevas, con antígenos virales novedosos, capaces de evadir la inmunidad adquirida en la población humana. Es este reacomodamiento el que ha sido responsable de la aparición de cepas pandémicas de influenza, como la de 1918 (conocida como la gripe española) y la de 2009 (la gripe porcina), ya que las nuevas variantes resultantes son lo suficientemente diferentes como para que el sistema inmunológico humano no las reconozca, provocando un aumento masivo de infecciones.
En los seres humanos, los virus de la influenza infectan principalmente las células epiteliales del tracto respiratorio, lo que provoca los síntomas característicos de la enfermedad, como fiebre, tos y dificultad respiratoria. El proceso de infección comienza cuando las proteínas de la superficie viral, como la hemaglutinina (HA) en los virus de influenza A y B o la hemaglutinina-esterasa-fusión (HEF) en el caso del virus de influenza C, se unen a los residuos de ácido siálico presentes en los glicolípidos y glicoproteínas de la membrana celular de las células epiteliales respiratorias. Esta unión es el primer paso para la entrada del virus en la célula, ya que la interacción entre la hemaglutinina (o HEF) y el ácido siálico provoca la endocitosis del virión, un proceso en el que la célula «traga» al virus dentro de una vesícula intracelular.
Una de las particularidades de los virus de la influenza, a diferencia de otros virus de ARN, es que su replicación ocurre en el núcleo de la célula huésped. El genoma viral, compuesto por ocho segmentos de ARN, es transportado al núcleo, donde se lleva a cabo la transcripción y replicación de los segmentos. En el núcleo, se producen tanto nuevos ARN mensajeros (ARNm) como nuevas copias del genoma viral, que luego serán transportadas nuevamente al citoplasma para la síntesis de proteínas virales y la ensamblaje de nuevas partículas virales.
El ensamblaje de los nuevos viriones ocurre en la superficie celular, donde las proteínas de la cápside viral y las proteínas de la envoltura, como la hemaglutinina y la neuraminidasa (NA) en los virus de influenza A y B, se ensamblan para formar nuevas partículas virales. La neuraminidasa es clave para la liberación del virus de la célula huésped, ya que esta proteína corta los residuos de ácido siálico en la superficie de la célula y en las partículas virales recién formadas, lo que permite que los viriones se desprendan de la célula infectada y puedan infectar nuevas células. En el caso del virus de influenza C, la proteína HEF cumple una función similar a la de la hemaglutinina y la neuraminidasa, ya que está involucrada en la unión al ácido siálico y en la liberación de las partículas virales.
La combinación de la alta tasa de mutación y el reacomodamiento genético de los virus de la influenza genera un panorama complejo en cuanto a la evolución y la propagación de estas infecciones. Además de las complicaciones que surgen debido a la variabilidad antigénica, la capacidad de estos virus para infectar diferentes especies de vertebrados, incluidos animales como aves, cerdos y caballos, también juega un papel crucial en la aparición de nuevas cepas que pueden ser transmitidas al ser humano, a veces desencadenando epidemias y pandemias. De este modo, la influenza sigue siendo un desafío importante en la salud pública, ya que sus mecanismos de evasión inmunológica y su capacidad para generar nuevas cepas hace que las estrategias de prevención y control sean particularmente difíciles.
La taxonomía y clasificación de los virus de la influenza se encuentra dentro del orden no asignado en los sistemas tradicionales de clasificación viral, aunque pertenecen de manera definitiva a la familia Orthomyxoviridae. Esta familia incluye a los virus de la influenza A, B, C y D, los cuales son agentes patógenos que pueden infectar a diversos grupos de vertebrados, incluidos los mamíferos, aves, peces y anfibios.
Clasificación taxonómica
La familia Orthomyxoviridae incluye cuatro géneros principales, cada uno de los cuales corresponde a un tipo de virus de la influenza:
- Alphainfluenzavirus: Este género está representado por el virus de la influenza A, que es el más conocido y patógeno para los humanos, causando tanto epidemias estacionales como pandemias. Los virus de este género pueden infectar una amplia variedad de animales, incluidos mamíferos, aves y, en ocasiones, otros vertebrados.
- Betainfluenzavirus: El virus de la influenza B pertenece a este género. Aunque su ámbito de infección es principalmente humano, también puede afectar a algunos mamíferos marinos, como las focas. Este tipo de virus no tiene la capacidad de causar pandemias, pero sigue siendo una causa importante de enfermedades respiratorias estacionales.
- Gammainfluenzavirus: El virus de la influenza C está incluido en este género. A diferencia de los tipos A y B, el virus de la influenza C causa infecciones respiratorias generalmente menos graves en humanos, aunque puede afectar también a cerdos y otros mamíferos. Este tipo de virus no genera pandemias y tiene una incidencia más baja en la población humana.
- Deltainfluenzavirus: El virus de la influenza D es el más recientemente identificado de todos los tipos de influenza. Este virus afecta principalmente a los cerdos y algunos otros mamíferos, pero su capacidad para infectar a los humanos no ha sido confirmada, lo que lo distingue de los otros virus de la influenza en términos de patogenicidad para los seres humanos.
Además de estos géneros, existen informes de virus de influenza en peces y anfibios, lo que amplía el rango de hospedadores de estos virus a grupos de vertebrados no mamíferos. Aunque menos comunes, estas infecciones también representan un aspecto importante en la biología de la influenza, especialmente en lo que respecta a la evolución y la transferencia de genes entre especies.
Subtipos y linajes
La clasificación de los subtipos y linajes de los virus de la influenza se realiza principalmente con base en dos de sus proteínas más importantes en la superficie viral: la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA). Estas proteínas son responsables de la entrada y salida del virus en las células del huésped, respectivamente, y su variabilidad antigénica es clave para la clasificación y para la capacidad del virus de evadir la inmunidad adquirida.
En el caso del virus de la influenza A, existen 18 subtipos de hemaglutinina (denotados H1 a H18) y 11 subtipos de neuraminidasa (denotados N1 a N11). Cada combinación de estos subtipos da lugar a una nueva variante del virus, lo que explica la gran diversidad de cepas del virus de la influenza A y la dificultad para controlar su propagación. Por ejemplo, los subtipos H1N1 y H3N2 son responsables de la mayoría de las infecciones humanas y de las pandemias históricas.
El virus de la influenza B, aunque no presenta tanta diversidad en cuanto a los subtipos de hemaglutinina y neuraminidasa, tiene dos linajes recientes conocidos como ‘Victoria’ y ‘Yamagata’. Estos linajes se diferencian entre sí por la variación genética de sus proteínas de superficie, lo que influye en la respuesta inmune de los individuos infectados y en las vacunas desarrolladas para contrarrestar el virus.
Genoma
El genoma de los virus de la influenza es de ARN de polaridad negativa y segmentado. A diferencia de los virus de ARN no segmentados, los virus de la influenza tienen un genoma compuesto por ocho segmentos de ARN individuales. Esta segmentación permite que el virus lleve a cabo un proceso llamado «reacomodamiento genético» o «reassortment», en el cual los segmentos del genoma de diferentes cepas virales pueden intercambiarse cuando coexisten dentro de una misma célula. Este fenómeno es uno de los factores responsables de la aparición de nuevas cepas pandémicas del virus de la influenza A.
El hecho de que el genoma sea de polaridad negativa implica que el virus debe transcribir primero su ARN en una forma positiva antes de poder producir proteínas virales o replicarse. Este tipo de genoma es relativamente común entre los virus de ARN, pero su segmentación y las características asociadas a ella son lo que otorgan a los virus de la influenza una flexibilidad evolutiva considerable.
Estructura
Los virus de la influenza tienen una estructura envolvente y son pleomórficos, lo que significa que pueden adoptar diversas formas morfológicas, desde esferas hasta filamentos extremadamente largos. La envoltura viral está compuesta por una capa lipídica derivada de la membrana del huésped, en la que se encuentran integradas las proteínas virales esenciales, como la hemaglutinina y la neuraminidasa en los virus de la influenza A y B, o el complejo hemaglutinina-esterasa-fusión en el caso del virus de la influenza C.
En su interior, el virus de la influenza presenta una cápside helicoidal que envuelve los segmentos de ARN. Esta cápside es crucial para la protección del material genético viral y para la correcta replicación del virus una vez que ha invadido una célula huésped. La pleomorfia de la envoltura es significativa, ya que esta variabilidad en la forma viral está asociada con la capacidad del virus para adaptarse a diferentes ambientes y condiciones dentro del organismo huésped.
Características
Los virus de la influenza son patógenos altamente versátiles con una capacidad inusitada para adaptarse a nuevas especies de hospedadores vertebrados. Esta habilidad adaptativa, que les permite cruzar las barreras de especie, es una de las características que hace que estos virus sean particularmente peligrosos tanto en términos de salud pública como en términos evolutivos. En el caso de los virus de la influenza tipo A, B y C, esta adaptabilidad es la clave para su propagación global, así como para su capacidad de causar epidemias y pandemias.
Genoma segmentado de ARN de polaridad negativa
Los virus de la influenza poseen un genoma de ARN de polaridad negativa, lo que significa que deben realizar una transcripción en sentido positivo para producir ARN mensajero, que luego se traduce en proteínas virales. Este tipo de genoma es relativamente común entre los virus de ARN, pero lo que hace único al virus de la influenza es que su genoma está segmentado en múltiples partes. El virus de la influenza A y B (dos de los tres tipos que afectan a los humanos) tienen ocho segmentos de ARN, mientras que el virus de la influenza C y el tipo D tienen siete. Esta segmentación del genoma le otorga a los virus de la influenza una notable flexibilidad evolutiva, ya que permite la recombinación genética entre diferentes cepas del virus cuando coexisten en un mismo hospedador. Este fenómeno de «reacomodamiento» genético es una de las principales razones por las que los virus de la influenza pueden adaptarse rápidamente a nuevas especies de hospedadores y generar cepas nuevas y peligrosas, algunas de las cuales pueden escapar del reconocimiento inmunológico del huésped y causar infecciones a gran escala.
Alta transmisibilidad y distribución global
Los virus de la influenza, especialmente los de tipo A, B y C, son patógenos respiratorios de alta transmisibilidad en los seres humanos. Su capacidad para propagarse rápidamente entre individuos de una población humana y causar infecciones respiratorias es una de las razones por las que estos virus tienen una distribución global. En regiones de clima templado, la incidencia de las infecciones por influenza tiende a alcanzar su punto máximo durante los meses de invierno, cuando las condiciones climáticas favorecen la propagación del virus. Esta estacionalidad está relacionada con factores como la temperatura, la humedad y el comportamiento social humano, que contribuyen a la mayor transmisión del virus durante los meses más fríos, cuando las personas tienden a pasar más tiempo en espacios cerrados, lo que aumenta la posibilidad de contacto cercano entre individuos infectados y no infectados.
Adaptación de nuevas cepas de virus de la influenza A a los humanos y su papel en las pandemias
Una de las características más alarmantes de los virus de la influenza A es su capacidad para adaptarse a nuevos hospedadores vertebrados, especialmente a los seres humanos. Esta adaptación se lleva a cabo a través de una serie de mecanismos genéticos, incluida la mutación constante de las proteínas de superficie, como la hemaglutinina y la neuraminidasa, que son esenciales para la entrada y salida del virus de las células del huésped. La variabilidad antigénica de estas proteínas permite que nuevas cepas del virus de la influenza A evadan el sistema inmunológico de los seres humanos, lo que genera brotes epidémicos e incluso pandemias.
Cuando nuevas cepas de la influenza A logran adaptarse lo suficiente a los humanos, pueden generar pandemias, como se ha visto en el caso de la gripe española de 1918, la gripe asiática de 1957, la gripe de Hong Kong de 1968 y la gripe porcina de 2009. Estas pandemias se producen cuando una cepa de influenza A previamente adaptada a otra especie animal, como aves o cerdos, adquiere la capacidad de infectar eficazmente a los seres humanos. Este tipo de reacomodamiento genético puede ocurrir cuando una persona o un animal está infectado por más de una cepa del virus, lo que permite que los segmentos del genoma viral se intercambien y den lugar a una nueva variante del virus con características antigénicas completamente diferentes.
Diversidad de cepas de influenza A en aves acuáticas y su transmisión
Una de las características más interesantes de los virus de la influenza es su capacidad para circular entre las aves acuáticas, que sirven como reservorios naturales para muchas de las cepas de influenza A. Estas aves, en su mayoría, experimentan infecciones gastrointestinales asintomáticas debido a la influenza, lo que les permite albergar el virus sin mostrar signos clínicos evidentes de enfermedad. Las cepas de influenza A que circulan en aves acuáticas pueden ser muy diversas y, en ocasiones, pueden infectar a otras especies de animales, incluidos los mamíferos, cuando se dan las condiciones adecuadas.
El hecho de que las aves acuáticas sean reservorios de cepas diversas del virus de la influenza A es particularmente relevante para la aparición de nuevas variantes pandémicas. Los virus de la influenza A pueden intercambiar material genético entre sí cuando diferentes cepas infectan a una misma especie animal, lo que da lugar a nuevas combinaciones antigénicas. Estas nuevas cepas pueden, en ocasiones, ser capaces de infectar a los humanos y adaptarse a ellos, lo que les permite provocar brotes de enfermedades respiratorias en la población humana.
Fuente y lecturas recomendadas:
- Hutchinson E. C. (2018). Influenza Virus. Trends in microbiology, 26(9), 809–810. https://doi.org/10.1016/j.tim.2018.05.013
- Papadakis, M. A., McPhee, S. J., Rabow, M. W., & McQuaid, K. R. (Eds.). (2024). Diagnóstico clínico y tratamiento 2025. McGraw Hill.
