Los Coronavirus Porcinos y su relación con el SARS - CoV - 2

CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA

Los coronavirus son miembros de la subfamilia Coronavirinae de la familia Coronaviridae y del orden Nidovirales (Comité Internacional de Taxonomía de Virus). Esta subfamilia consta de cuatro géneros: Alfacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus y Deltacoronavirus, esta clasificación está dada en función de sus relaciones filogenéticas y estructuras genómicas [King A et., al 2011]. Los Alfacoronavirus 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 Alfacoronavirus y los Betacoronavirus generalmente causan enfermedades respiratorias en humanos y gastroenteritis en animales [Cui. et., al. 2019; Woo PC et., al. 2012]. Como resultado del mecanismo único de replicación viral, los Corononavirus tienen una alta frecuencia de recombinación genética [Lai. et., al. 1997]. Esta tendencia a la recombinación y las tasas de mutación altas inherentes a los virus ARN, pueden permitirles adaptarse a nuevos hospedadores y nichos ecológicos [Woo et., al 2006].

Los Alfacoronavirus,  Betacoronavirus y Deltacoronavirus pueden representar un gran problema en la industria porcina,  estos virus incluyen el Virus de la Gastroenteritis Transmisible Porcina (TEGV), el Virus de la Diarrea Epidémica Porcina (PEDV), Deltacocoronavirus Porcino (SDCoV), el Virus de la Encefalomielitis Hemoaglutinante Porcina (PHEV), el Coronavirus Respiratorios Porcino (PRCo) y el Coronavirus del Síndrome de Diarrea Aguda Porcina recientemente surgido (SADS-CoV)
[Zhou et., al. 2018]. Ver Imagen 1
 

HALLAZGOS DE IMPORTANCIA Y PRESENTACIÓN DE LOS CORONAVIRUS

La transmisión cruzada entre especies de virus procedentes de animales silvestres reservorios plantea una amenaza importante para la salud humana y animal. Los murciélagos han sido reconocidos como uno de los reservorios más importantes para virus emergentes. La transmisión a humanos de un coronavirus que se originó en murciélagos a través de huéspedes intermediarios fue responsable de la zoonosis emergente de alto impacto conocida como SARS (Síndrome Respiratorio Agudo Severo). El coronavirus del síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS-CoV) y el coronavirus del Síndrome Respiratorio del Medio Oriente (MERS-CoV) son dos virus altamente transmisibles y patógenos que surgieron en humanos a principios del siglo XXI. Es probable que ambos virus se hayan originado en murciélagos, y se descubrieron coronavirus genéticamente diversos relacionados con SARS-CoV y MERS-CoV en murciélagos de todo el mundo [Cui. et., al. 2019; Woo].

Los coronavirus de los cerdos y los humanos son muy diferentes; el Virus de la Diarrea Epidémica Porcina (PEDv), un Alfacoronavirus, es un claro ejemplo de cómo un virus diferente, como el SARS-CoV-2 un Betacoronavirus (COVID-19), puede propagarse a nivel mundial.

Durante el año 2013, el PEDV un Alfacoronavirus ingresó a la población porcina de los Estados Unidos con grandes pérdidas en la industria porcicola. Habitualmente este virus había permanecido en el continente Europeo y posteriormente se desplazó al continente Asiático. En nueve meses, se había extendido a la mayoría de las granjas porcinas en los Estados Unidos. Una cepa muy similar de PEDv se extendió a nivel mundial, con bastante rapidez, afectando a muchos de los países productores de cerdos en un año. Entre el año 2013 y 2014 aparecieron los primeros casos clínicos en Canadá y otros países de Latinoamérica incluyendo México. En México, los primeros casos sospechosos se registraron en junio y julio de 2013, en la zona de la Piedad Michoacán. Se registraron pérdidas millonarias, principalmente asociadas a la alta mortalidad en cerdos lactantes, la cual llegó a ser de hasta el 100%.

Para el 2020 podemos establecer algunos paralelismos con el nuevo coronavirus humano, en solo tres meses el SARS-CoV-2, un Betacoronavirus, con orígenes de animales salvajes, se ha extendido a más de 150 países. La transmisión del SARS-CoV-2 tiene algunas similitudes con los coronavirus porcinos que conocemos, también con el virus de influenza. El SARS-CoV-2 se propaga rápidamente entre las personas, principalmente a través de la vía respiratoria, similar a la propagación de la influenza y la transmisión es rápida en poblaciones susceptibles, del mismo modo que la influenza pandémica A/H1N1 se propagó rápidamente durante el verano de 2009 dada la falta de inmunidad presente en la población. En el caso de los coronavirus porcinos como PEDV, GET y SDCV, se consideran estacionales con mayor incidencia en otoño e invierno, aunque también pueden permanecer endémicos en poblaciones inmunes durante todo el año, mientras que la influenza en cerdos también es estacional con picos de infección en las estaciones más frías. Por lo anterior, estos virus no desaparecen fácilmente y pueden volver en determinada época del año [Montserrat Torremorell y Marie R Culhane]

Por otra parte, se ha identificado la existencia con evidencia virológica, epidemiológica, evolutiva y experimental que el Coronavirus del Síndrome de Diarrea Aguda (SADS-CoV), un nuevo coronavirus HKU2 relacionado con murciélagos, es el agente etiológico responsable de un brote a gran escala de enfermedad mortal en cerdos en China que causó la muerte de 24,693 lechones durante el 2016. El brote se inició en la provincia de Guangdong, en las proximidades del origen de la pandemia de SARS. Además, se identificaron Coronavirus relacionados con SADS-CoV con un 96-98% de identidad genómica en 9,8% (58 de 591) de los hisopos anales recogidos de murciélagos en la provincia de Guangdong durante los años 2013 a 2016, de forma predominante en los murciélagos Rhinolophus spp conocidos reservorios de coronavirus relacionados con el SARS. Se observó que había similitudes sorprendentes entre los brotes de SADS y SARS en entornos geográficos, temporales, ecológicos y etiológicos [Zhou. et., al. 2018]

De manera habitual, 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 mientras que SADS-CoV es una propagación reciente de murciélagos a cerdos pero no hay evidencia de infección en humanos. Ver Imagen 2.
 

Con el surgimiento de este nuevo coronavirus zoonótico SARS-CoV-2, el Friedrich-Loeffler-Institut inició estudios de infección en cerdos, pollos, murciélagos y hurones. En los estudios de infección, los animales fueron inoculados por vía nasal con SARS-CoV-2 para imitar la ruta natural de infección en humanos a través de la ruta nasofaríngea.

Los resultados muestran que los murciélagos y hurones son susceptibles a la infección por SARS-CoV-2, mientras que los cerdos y las gallinas no lo son. La susceptibilidad de los hurones en particular es un hallazgo importante, ya que podrían usarse como animales modelo para la infección humana para probar vacunas o medicamentos. [Friedrich-Loeffler-Institut 2020]

Los animales de granja particularmente están en contacto con los humanos y este factor podría hacer susceptibles a los cerdos y aves al SARS-CoV-2. Se examinó si los animales se infectan, el patógeno se replica, se excreta y que los animales muestren síntomas de enfermedad.

En condiciones experimentales, ni los cerdos ni los pollos fueron susceptibles a la infección por SARS-CoV-2. No se ven afectados por el virus y por lo tanto, no representan un riesgo potencial para la salud humana. [Friedrich-Loeffler-Institut 2020]

A nivel molecular, la filogenia de los Coronavirus Porcinos frente a los Coronavirus Humanos, se observa en una ruta evolutiva diferente y hace que estos virus no estén estrechamente relacionados. Ver Imagen 3.
 

SUCEPTIBILIDAD DE LOS CORONAVIRUS A AGENTES QUÍMICOS COMO MÉTODO DE DESINFECCIÓN

Con el surgimiento del SARS-CoV-2 se tiene información disponible sobre la persistencia de los coronavirus en salud pública y animal en superficies inanimadas, así como las estrategias de inactivación con agentes biocidas utilizados para la desinfección química en las instalaciones de atención médica. El análisis de 22 estudios revela que los coronavirus humanos como el Coronavirus del Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS), el Coronavirus del Síndrome Respiratorio del Medio Oriente (MERS) o los Coronavirus Humanos Endémicos (HCoV) pueden persistir en superficies inanimadas como metal, vidrio o plástico hasta por 9 días, pero se puede inactivar eficientemente mediante procedimientos de desinfección de superficie con etanol al 62-71%, peróxido de hidrógeno al 0.5% o hipoclorito de sodio al 0.1% en 1 minuto. Como no hay terapias específicas disponibles para el SARS-CoV-2. [Kampf G et., al. 2020].

En Medicina Veterinaria, es importante que se lleve a cabo una evaluación de peligros en cada empresa para establecer el nivel de riesgo existente en cada fase de sus operaciones y para identificar e implementar medidas de control apropiadas a estos niveles de riesgo que mantiene los sanos, reflejándose en la disminución en la mortalidad y el ahorro importante de dinero en los costos de producción. Un buen programa de bioseguridad ayuda a disminuir los riesgos de transferir patógenos de una granja a otra; es importante comprobar la eficacia de los productos que existen en el mercado y hacer un análisis costo beneficio para que se justifique su uso.

La combinación balanceada de Glutaraldehído y un Cuaternario de Amonio ofrece un amplio espectro, actúa eliminando virus, bacterias, hongos, levaduras, protozoarios, micoplasmas e incluso esporas. Es efectivo en programas de control de Virus de Influenza Porcina, PRRSV y PCV-2.

Se sabe que los virus pueden ser inactivados eficientemente con los compuestos de cuaternario de amonio y que estos poseen buenas propiedades de limpieza y desodorización, así como una  buena actividad biocida y esporostatica incluyendo virus envueltos en lípidos como los CORONAVIRUS (PEDV, TEGV, SDCV).

COMENTARIOS…
 

- Es de suma importancia identificar la diversidad y distribución de los coronavirus en murciélagos como reservorios naturales, para mitigar futuros brotes que podrían amenazar la salud animal, la salud pública y el crecimiento económico.

- La aparición de enfermedades emergentes y re-emergentes en porcinos como lo son los coronavirus PEDV, TEGV, SDCV, SADS-CoV hace necesario que se investigue la evolución y el origen de estas enfermedades, teniendo presente su fisiopatología y epidemiología, para tener herramientas de prevención y control y así evitar su distribución e impacto negativo sobre la industria porcina.

- Quizá, muchos virus han existido en sus reservas naturales durante mucho tiempo. La propagación constante de virus de los hospedadores naturales a la especie humana y otros animales, se podría deber en gran medida a las actividades diversas que involucran el contacto constante, incluidas las prácticas agrícolas modernas y la urbanización.

- La mezcla de aves, cerdos y otros mamíferos en entornos domésticos y mercados de vida silvestre, así como sus estrechos contactos con los humanos, pueden proporcionar el ambiente correcto para el salto entre especies y posteriormente, podrían presentar riesgos de cambios genéticos adicionales para adaptarse al huésped humano, como fue el caso de SARS-CoV-2.

REFERENCIAS

1) King AMQ, Lefkowitz E, Adams MJ, Carstens EB (ed).2011. Virus taxonomy: classification and nomenclature of viruses. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses, p 806–828. Elsevier,Oxford, United Kingdom.

2) Cui, J., Li, F. & Shi, Z. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nat Rev Microbiol 17, 181–192 (2019). https://doi.org/10.1038/s41579-018-0118-9

3) Woo PC, et al. 2006. Comparative analysis of 22 coronavirus HKU1 genomes reveals a novel genotype and evidence of natural recombination in coronavirus HKU1. J. Virol. 80:7136 –7145.

4) Lai MM, Cavanagh D. 1997. The molecular biology of coronaviruses. Adv. Virus Res. 48:1–100.

5) Zhou, P. et al. Fatal swine acute diarrhoea syndrome caused by an HKU2-related coronavirus of bat origin. Nature. Volume 556, pages255–258 (2018). doi:10.1038/s41586-018-0010-9

6) 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

7) Kampf G. et al. Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents. Journal of Hospital Infection 104. (2020) 246-251

8) Presseinformation des Friedrich-Loeffler-Instituts. Novel Coronavirus SARS-CoV-2: Fruit bats and ferrets are susceptible, pigs and chickens are not (2020)