Los coronavirus pertenecen al Orden Nidovirales y Familia Coronaviridae. La Familia Coronaviridae se reconoció por primera vez en 1968 (Holmes, 1999). Esta clasificación taxonómica se asigna de acuerdo con la morfología, tipo de genoma y estrategia de replicación que presentan los virus de esta familia (Holmes, 1999 y González et al., 2003).
Los Coronavirus son virus envueltos de genoma ARN de una sola cadena con un tamaño de entre 28 y 32 kb. El genoma contiene siete marcos de lectura abiertos (ORF) que codifican para proteínas virales no estructurales 1a y 1b, y proteínas estructurales (S, espícula; E, envoltura; M, membrana; N, nucleocápside y ORF3, proteína accesoria) (Song y Park, 2012). La glicoproteína S está presente en la superficie del virión en forma de picos o espigas (Spike, en inglés), por la cual presenta una forma de corona cuando se observa al microscopio electrónico, la glicoproteína S es el mediador de la unión y entrada de la célula huésped, utilizando receptores presentes en las células del hospedero (Figura 1) (Graham y Baric, 2010; Holmes, 1999 y González et al., 2003).
Figura 1. Estructura de los Coronavirus.
Fuente: Galocha y Domínguez, 2020. https://elpais.com/elpais/2020/03/06/ciencia/1583515780_532983.html
La familia Coronaviridae se divide en 4 géneros: Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus, y Deltacoronavirus. Los Alphacoronavirus y Betacoronavirus infectan solo a los mamíferos. Los Gammacoronavirus y los Deltacoronavirus infectan a las aves, pero algunos de ellos también pueden infectar a los mamíferos. Los Alphacoronavirus y los Betacoronavirus suelen causar enfermedades respiratorias en humanos y gastroenteritis en animales. (Woo et al., 2012).
Diversidad de Coronavirus
Los Coronavirus presentan una distribución mundial infectando a varias especies, entre las que destacan aves, perros, gatos, cerdos, bovinos, roedores y humanos (Cuadro 1) (Graham y Baric, 2010; Holmes, 1999 y González et al., 2003). Normalmente los coronavirus afectan a una sola especie, pero al tener una alta tasa de mutación les permite adaptarse a nuevos hospedadores, ya sea de animal a humano (zoonosis), de humano a animal (antropozoonosis), o de animal a animal (Graham y Baric, 2010 y Woo et al., 2012).
Cuadro 1. Clasificación de coronavirus y especies que afectan.
En los últimos 40 años, han sucedido varios eventos de transmisión entre especies y cambios de tropismo del virus, dando lugar a nuevas enfermedades animales y humanas.
Los virus altamente patógenos, SARS-CoV1, SARS-CoV2 y MERS-CoV, causan síndrome respiratorio severo en humanos, y los otros cuatro coronavirus que infectan humanos (HCoV-NL63, HCoV-229E, HCoV-OC43 y HKU1) inducen solo enfermedades respiratorias superiores leves en hospederos inmunocompetentes, aunque algunos de ellos pueden causar infecciones graves en bebés, niños pequeños y personas de edad avanzada. Los Alphacoronavirus y los Betacoronavirus pueden representar una gran carga de enfermedad para animales de producción; estos virus incluyen el virus de la gastroenteritis transmisible porcina (TGEV), el virus de la diarrea epidémica porcina (PEDV) y el coronavirus del síndrome de diarrea aguda porcina recientemente surgido (SADS-CoV) (Graham y Baric, 2010 y Holmes, 1999).
Sobre las bases de datos de secuencias actuales, todos los coronavirus humanos tienen orígenes animales: se considera que el SARS-CoV, MERS-CoV, HCoV-NL63 y HCoV-229E se originaron en murciélagos; HCoV-OC43 y HKU1 probablemente se originaron en roedores. El SARS, una enfermedad del tracto respiratorio inferior de los humanos se informó por primera vez a fines de 2002 en la provincia de Guangdong, China, se propago por todo el mundo del 2002 a 2003, infectó a más de 8,000 individuos, matando a casi 800 antes de que fuera contenida con éxito. El SARS-CoV es el virus causal y se determinó que mutó a humanos desde un reservorio animal, incluidos murciélagos, civetas de palma del Himalaya y perros mapache de los cuales se venden en mercados de animales exóticos (Graham y Baric, 2010). El MERS, también genera una enfermedad respiratoria, causada por el virus de MERS-CoV, este se identificó por vez primera en Arabia Saudita en 2012. Los estudios aún no han podido dar con el origen del virus, pero algunos indican que pudo originarse en murciélagos y haberse transmitido a los dromedarios (camellos) en algún momento y que las personas se infectaron por el contacto con camellos infectados (OMS, 2019). Recientemente nos encontramos con un nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, que de acuerdo con los reportes se originó en un mercado de mariscos en Wuhan, China. El primer caso notificado fue el 26 de diciembre de 2019. Teniendo muchas similitudes con los dos coronavirus antes mencionados diversos estudios sugieren que el virus tiene su origen en murciélagos, sin embargo, no es clara la transmisión a humanos, es posible que exista un intermediario animal, algunos estudios mencionan al pangolín, y partir de este se transmitió a humanos, afectando el sistema respiratorio generando insuficiencia respiratoria hasta neumonía grave (Figura 2) (Andersen et al., 2020).
Figura 2. Esquema del origen de los coronavirus que afectan a los humanos.
Fuente: Garcia y Curto, 2020 (EPGraficos).
Los animales domésticos pueden tener papeles importantes como hospedadores intermedios que permiten la transmisión de virus de hospedadores naturales a humanos. Además, los propios animales domésticos pueden sufrir enfermedades causadas por coronavirus transmitidos por murciélagos o estrechamente relacionados: se detectaron secuencias genómicas muy similares a PEDV en murciélagos, y SADS-CoV es un contagio reciente de murciélagos a cerdos (Figura 3). Actualmente, 7 de 11 especies de Alphacoronavirus asignadas por ICTV y 4 de 9 especies de Betacoronavirus se identificaron solo en murciélagos.
Figura 3: Esquema de la relación de los coronavirus en animales que dieron origen a los coronavirus en humanos.
Fuente: Cui. et al., 2019.
Tropismo
La mayoria de los coronavirus causan enfermedades respiratorias o entéricas, la infección comienza cuando este se une a receptores específicos para los virus en la membrana de células del tracto digestivo o respiratorio. Las lesiones generadas dependerán de la cepa del virus, su tropismo (órgano blanco), dosis y condiciones del hospedero (Holmes, 1999 y Woo et al., 2012).
Algunos coronavirus entéricos, afectan particularmente animales jóvenes causando daño muerte del epitelio del intestino mientras que otras solo causaran daño en las vellosidades generando diarrea o una infección sin signos.
Existen cepas de coronavirus que pueden generar enfermedades hepáticas y neurológicas de diversa gravedad. Como el virus de la hepatitis murina (MHV), el virus de la peritonitis infecciosa felina (FIPV) y coronavirus de conejo, causan enfermedad diseminada y pueden replicarse en macrófagos, hepatocitos, neuronas, células gliales, células endoteliales, epitelio renal, linfocitos, tracto urogenital y / o miocardio. Las cepas de MHV pueden causar infecciones entéricas como respiratorias, pero otras causan hepatitis y daño neurológico como encefalitis, enfermedad desmielinizante focal subaguda o crónica en el cerebro y la médula espinal (Holmes, 1999).
La gran diversidad de los coronavirus se asocia a la presencia de un ancestro en común debido a las similitudes entre murciélagos y aves como su capacidad para volar, la alta diversidad de especies, y la variedad coronavirus presentes en murciélagos (Alphacoronavirus y Betacoronavirus) y aves (Gammacoronavirus y Deltacoronavirus). Indicarían que los CoVs de murciélagos a su vez saltaron a otros mamíferos, incluidos los humanos, evolucionando en cada salto. A su vez los coronavirus de aves saltando a otras especies de aves, algunas especies de mamíferos, como ballenas y cerdos, y cada salto entre especies evolucionó (Figura 4) (Woo et al., 2012).
Figura 4. Esquema de la diversidad de especies y variedad de coronavirus.
Fuente: Woo et al., 2012
Conclusión
Los coronavirus presentan un ancestro en común y su diversidad se debe a la alta tasa de mutación, situación que se vuelve problemática al generar nuevas enfermedades emergentes y pandemias.
Es ampliamente aceptado que muchos virus han existido en sus reservorios naturales durante mucho tiempo. La propagación constante de virus de los hospedadores naturales a los humanos y otros animales se debe en gran medida a las actividades humanas, incluidas las prácticas agrícolas modernas y la urbanización. Por lo tanto, la forma más efectiva de prevenir la zoonosis viral es mantener las barreras entre los reservorios naturales y la sociedad humana, teniendo en cuenta el concepto de «una sola salud».
Bibliografía:
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10. Woo PC, Susanna K. P. Lau, Carol S. F. Lam, Candy C. Y. Lau, Alan K. L. Tsang, John H. N. Lau, Ru Bai, Jade L. L. Teng, Chris C. C. Tsang, Ming Wang, Bo-Jian Zheng, Kwok-Hung Chan, Kwok-Yung Yuen. Discovery of Seven Novel Mammalian and Avian Coronaviruses in the Genus Deltacoronavirus Supports Bat Coronaviruses as the Gene Source of Alphacoronavirus and Betacoronavirus and Avian Coronaviruses as the Gene Source of Gammacoronavirus and Deltacoronavirus. Journal of Virology Mar 2012, 86 (7) 3995-4008; DOI: 10.1128/JVI.06540-11.
