Diarrea infantil inducida por rotavirus

“Diarrea infantil”, “diarrea invernal”, “infección no bacterial aguda” y “gastroenteritis viral aguda” son otros nombres con los que se denomina a la enfermedad inducida por el rotavirus.

Las diarreas agudas son un problema mundial de salud pública y se reconoce a los rotavirus como la causa más frecuente de diarrea severa y deshidratación en niños pequeños. Están presentes en todo el planeta, son responsables de gastroenteritis severas en niños y provocan la muerte por deshidratación de más de medio millón de niños por año, 2 millones de ingresos a los hospitales, 25 millones de visitas al médico y 111 millones de episodios de diarrea tratados en el hogar.

En nuestro país, de acuerdo a información manejada por el Ministerio del Poder Popular para la Salud, 30% de las diarreas están vinculadas con rotavirus, causan  la muerte de 300 niños y niñas y generan 39.000 hospitalizaciones.

Instituto venezolano de investigaciones científicas

El Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) desarrolla un proyecto de investigación en el que se trabaja la infección provocada por el rotavirus para entender mejor el ciclo viral y determinar blancos terapéuticos para combatir esta enfermedad.

Investigadores del Laboratorio de Fisiología Gastrointestinal del Centro de Biofísica y Bioquímica del IVIC, estudian, a nivel celular, la patogénesis de la infección para intentar comprender los mecanismos de inducción de la enfermedad y, eventualmente, bloquear la infección a diferentes niveles, principalmente al momento en el que el virus entra al organismo para impedir su acceso a la célula; o dado el caso de que haya entrado a la célula, interferir con la síntesis de nuevas partículas. Todos los virus, incluso el rotavirus, son parásitos intracelulares, es decir, no pueden reproducirse solos, requieren entrar e interactuar dentro de una célula para dividirse, multiplicarse y seguir su ciclo de vida. Cada virus tiene una estrategia distinta para multiplicarse  utilizando la célula para su beneficio.

El rotavirus

Los rotavirus fueron inicialmente descritos 1973 en Australia. Se  encontró la presencia de partículas virales al observar al microscopio electrónico biopsias de intestino delgado de niños que tenían diarrea severa de origen no bacteriano. A partir de la forma de estos virus, cuya apariencia al microscopio electrónico era la de una rueda de carreta antigua, fueron bautizados con el nombre de rotavirus, del latín rota: rueda. Desde entonces, este virus ha sido reconocido como el principal agente que induce la gastroenteritis viral en las crías de un gran número de mamíferos (incluyendo  humanos) y aves. También se ha generado una gran cantidad de información sobre las propiedades biológicas y epidemiológicas de estos virus.

Los rotavirus infectan las células intestinales provocando una disfunción y muerte de los enterocitos. La diarrea inducida por estos virus tiene diferentes componentes. Se caracteriza por un aumento de la secreción de agua y sales, y por una disminución de la absorción de los nutrientes a nivel intestinal.

Los mecanismos involucrados en este desarreglo son objeto de estudio. Es importante entonces entender las modificaciones intracelulares inducidas por el rotavirus para comprender, a su vez, la patogénesis ligada a la infección. El rotavirus para poder multiplicarse y tener una vida exitosa provoca, entre otras cosas, un cambio en los balances iónicos de la célula. Una vez que el virus se replica mata la célula a través de mecanismos activados por esta modificación iónica.

Las partículas liberadas al destruirse la célula pueden infectar células vecinas para así continuar su ciclo. Es una particularidad del rotavirus y, justamente, la que da origen a este estudio.

Acerca de los cambios que el rotavirus provoca en las células, a nivel de los balances iónico, se señala que los primeros estudios realizados mostraron que dentro de la célula infectada por este virus existen modificaciones en las concentraciones de potasio, cloruro y sodio y, en particular, de calcio; el rotavirus es muy sensible a la concentración del calcio, una de las características que se están estudiando.

Hay otros virus que no afectan a la célula, están ahí toda la vida y no son nocivos. En el caso del rotavirus vamos al otro extremo debido a que mata a la célula y eso permite su eficaz diseminación a lo largo del tracto digestivo y también hacia afuera para contaminar a otros seres vivos.

Estas investigaciones pueden revelar mecanismos activados por el rotavirus y también servirán como punto de referencia en el estudio de la patogénesis de otros virus que tienen acciones o estructura similar.

Laboratorio de fisiología gastrointestinal

Un enfoque más profundo de este trabajo, emprendido desde el Laboratorio de Fisiología Gastrointestinal del IVIC, es estudiar cuál es la proteína viral responsable de las alteraciones en las concentraciones iónicas. Se ha logrado obtener evidencia de la participación de una proteína viral no estructural denominada glicoproteína no estructural-número 4 (NSP4).

El genoma del rotavirus codifica para 12 proteínas que tienen funciones específicas. De éstas, se estudiarán el efecto de una proteína, la NSP 4. Estructural y no estructural quiere decir que de las 12 proteínas, 6 son parte del virus en sí, forman una cápsula que es como una concha que recubre el genoma viral, mientras que las otras 6 no estructurales, se sintetizan dentro de la célula huésped, pero no se ensamblan en la partícula.

Pieza significativa de este proyecto, financiado por aportes entregados a través de la Ley Orgánica de Ciencia y Tecnología (Locti), es el estudio de la función de la NSP 4 en la modificación iónica inducida por el rotavirus.

Se medirán las concentraciones iónicas en los compartimientos intracelulares y, a la vez, se observará el viaje de esta proteína dentro de la célula, para determinar dónde se sintetiza, hasta dónde va, en qué compartimientos de la célula se aloja, cómo afecta a estos compartimientos y qué tiene que ver todo esto con la modificación iónica.

Ésta proteína (NSP4) está también involucrada en la diarrea en sí, se intentará bloquear su efecto, la síntesis, el mecanismo de acción dentro de la célula o cuando ya está liberada.