INFLUENZA AVIAR DE ALTA PATOGENICIDAD

Elías F. Rodríguez FerriULE-AVETCyL-IEH-RACVE

Focos en aves silvestres (2 en total) y domésticas (10 explotaciones, 8  relacionadas, en total), con zonas de protección y vigilancia (MAPAMA_RASVE).

Salburua, Vitoria, somormujo, 2006, H5N1Almoguera (Guadalajara), 2009, ponedoras, H7N7Lérida (El Segriá), 2013, reproductoras, IABP, H7N1

Nava de Fuentes, Palencia, patos salvajes. Confirma 12 En

Castelló d’Empuries (Aiguamolls de l’Empordá, GE), cigüeña blanca (6F)

Sant Gregori (GE), patos domésticos (13F)

1‐4‐2017: se retiraron las medidas restrictivas a movimientos2‐6‐2017: se recuperó el estatus de ‘País libre de Influenza Aviar’

H5N8

H5N1H7N7H7N1H5N8

‐Glicoproteína. 25% total proteínas‐Trímero ‐C‐terminal anclado envoltura (aa hidrofóbicos)‐N‐terminal proyecta fuera, con dominios  Ag y sitios de unión para ác. siálico (receptor)‐Responsable de la unión al R celular, de la fusión de la membrana (del endosoma) y la liberación del ARN‐Infecciosidad‐Virulencia‐Ag principal  Ac protectores‐Mutaciones relacionadas con la evolución

• 80‐120 nm, esféricos • Con envuelta• Matriz• Cápsida helicoidal • Complejo Polimerasa • Genoma segmentado• Replicación en el núcleo• Aves y mamíferos 

proteasas

proteasas celulares

HA0

HA1 HA 2

escisión proteolítica

hemaglutinina infecciosa

135 Å

C-

N-

hemaglutinina nativa

Sitio deescisión

• En el REsuperficie (A. Golgi)

• Extracelularmente HA0 se escinde en HA1 y HA2 por proteasas ~ tripsina (triptasa Clara, de cél. del epitelio bronquial) y se mantienen por S=S. Después plegamiento de las HA1 y HA2 maduras y ensamblaje en trímero (estructura 4ria)

• La composición del sitio de escisión condiciona la disponibilidad de proteasas. En virus IABP =tejido intestinal‐pulmonar. En virus IAAP (H5 y H7), con aabásicos extra (H, K ó R)=replicación sistémica(proteasas ubicuas)

HA0

‐Glicoproteína. 5% total proteínas ‐Tetrámero de 240 kDa: 4 x 50‐70 kDaasociados por S=S. Forma de seta‐Anclado por N‐terminal en envoltura

‐Actividad enzimática de N‐acetil‐neuraminilhidrolasa = Rompe la unión entre el ácido siálico y la galactosa, en el R‐HA (puentes α‐2,3 ó 2,6) = enzima destructora de receptor

Liberación del virus desde las célulasLiberación de las trampas de mucina (previene de la agregación y 

permite la difusión en  respiratorio)

Induce Ac protectores (previenen liberación y bloquean replicación)

SITIOS ACTIVOSAntivirales inhibidores de la NA

N-

C-

‐M2‐Integral. Homotetrámero. Puede ser Glicoproteína‐Función de canal iónico, permite reducir pH y regula la  pérdida de la 

cubierta (liberación del ARN) y el ensamblaje del virión‐Ac anti‐M2 son neutralizantes. 

‐Constituye la matríz proteica‐Estabilidad al virion (unión con la RNP)‐La proteína mayoritaria (18‐37% del total)‐Glicoproteína (5% de carbohidratos)

M2

‐Complejo PolimerasaPB2+PB1+PA

NS. En general, exalta la virulencia del H7N1 en pollos‐NS1: Verdadera. En el núcleo, en las fases tempranas o en el citoplasma en las tardías. ‐NS2/NEP Implicada en la exportación de las RNP del núcleo

M1

‐NP/RNP (cápsida helicoidal)‐Unida ARN (Ribonucleoproteína) y a las polimerasas‐Adaptación a células mamíferos

Vergara-Alert et al. Veterinary Research 2014, 45:7. Incremento de ø-monocitos yexpresión de IL-1β (citoquinas antivirales y proinflamatorias)

GENOMA Y CÁPSIDA

• 8 segmentos de ARN mc y 3’‐5’(‐). Cada uno codifica para una proteína (7 y 8 para 2, por splicing)

• Protegidos por la núcleoproteína (NP).El conjunto = RNP (Ribo‐Núcleo‐Proteína). Cada RNP está asociada al  complejopolimerasa (PA, PB1, PB2)

http://viralzone.expasy.org/

Cabeza globular de la HA. Sitiode unión al Receptor Celular

PéptidoFusión

Sitio de escisiónde la HA0aa básicos

HA1

HA2

Crystal structure of Viet04 HAH5N1. James Stevens et al. Science 2006;312:404‐410

LAUNIÓN DE LA HAAL RECEPTOR CELULAR

Receptores de ácidosiálico de la superficiede las células (mucosa nasal, garganta, pulmo‐nes e intestino en las aves) e inicia infección

La galactosa se unea la N‐acetil glucosaminade la membrana celular

El enlace o puente α‐2,3 (cél aves) óα‐2,6 (cél humanas) que une el ácido siálico con la galactosa, es la unión conla HA. Se destruye por neuraminidasa

El virus se internalizamediante clatrinas uotros sistemas y formaun endosoma

Hacia el Núcleo de la Célula

Cae el pH (M2, activa la bomba de protones), la RNP actúa sobre la M1 y debilita la envoltura. Se expone el ‘péptido fusión’ que fusiona la membrana del endosoma con la envoltura del virus y el virus “se rompe”. Se libera el ARN enel citoplasma y es transportado al núcleo, en global

Se inducen señales queactivan la vía endociticacon la exposición de losAg del virus (HA, NA,..) enel MHC‐I activación L‐T

SE COMPLETA EL CICLO CON LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y LA REPLICACIÓN DEL ARN

*Síntesis de ARNmproteínas,*Replicación del ARN,

NÚCLEO

Tipo Vº de la clasificaciónde Baltimore

CAMBIOS: VARIACIÓN: VARIABILIDAD

Deriva genética o antigénica (driftVariantesque no son reconocidas por Ac. La inserción de aa básicos múltiples: IABP  IAAP

Reordenamiento o mezcla de genes (shift). Los cambios más  abruptos. Gran interés en la aparición de tipos  nuevos

Recombinación homóloga y heteróloga. Escaso interés, aunque para algunos, es importante

RecombinaciónHomóloga

VARIANTES: TIPOS Y SUBTIPOS

H16

H17H17

H18

N10

N11

Aves [salvajes (principalmente acuáticas) y domésticas] y ma-míferos (hombre, cerdo, mam. marinos, perros, felinos y caballos

H1N1, H2N2 y H3N2 se asociaron con pandemias humanas

H5, H6, H7, H9 y H10 se asocian con patogenicidad

Genotipos: Variantes genéticas en un subtipogeneradas por reordenamiento/mezcla de genes

A/Gs/Gd1/1996(H5N1)= Genotipo GD (ó Gs/Gd)

C, A, B, D, E, X (X0, X1, X2, X3), Z (Z, Z+), Y, W, V, G

GENOTIPOS (en H5N1)

Los 18 genotipos del H9N2(A-W) descritos entre 1994 y 2015

secuenciación genómica 

AcM frente a epitopes específicos

+

MEJORA DEL CONOCIMIENTO

Estrategias para el diagnóstico, vigilancia, control y tratamiento

Deriva Mutacionaldesde el Gs/Gd/1996 (H5N1)

(Clado 0) a clado 9

Un clado agrupadiferentes genotipos.

Tres condiciones (Grupo de Trabajo de Evolución del H5N1, OMS‐OIE‐FAO): 1) Comparten un  nodo común en el árbol filogenético (que define el clado) ; 2)Forman un grupo monofilético (valor de similaridad >60%); 3) Promedio divergencia entre clados >1,5% y dentro <1,5%

22.12.1.12.1.1.1

Subclados de hasta 4º órden

‐Producen enfermedad grave, aguda, mortal (puede 100%)

‐Mortalidad en pollos de 4‐8 semanas por vía endovenosa(muerte del 75% a los 10 días post‐inoculación) o IPIV 1,2 (OIE)‐Desde 1994, criterios moleculares: aa del sitio de escisión de la HA(capacidad para la difusión sistémica y enfermedad más grave) (OIE)

Virus de Influenza Aviar de Baja Patogenicidad, IABP(LPAI)

Virus de Influenza Aviar de Alta Patogenicidad, IAAP(HPAI)

‐Producen enfermedad benigna o inaparente o ausente

Primer Simposio Internacional sobre Influenza Aviar, Beltsville, Maryland, USA,1981

• En, al menos, 12 órdenes de aves (>100 especies), principalmente :

• Anseriformes, familia Anatidae(migratorias): patos (ánades real y rabudo,..), ocas, cisnes, serretas, porrones,..

• Charadriiformes (no migratorias): familias Laridae (gaviotas y otras aves de costa), Sternidae (charranes)

Las aves salvajes acuáticas representan el reservorio primordial (ancestral) Transmisión estable. Tipos endémicos

• AVES SALVAJES

• Todos son IABP (y excepciones)

• Replican en intestino (excepciones) y difunden intra e inter (ámbitos propicios)

• Evolución limitada en el reservorio (éstasis: mutaciones no ventaja).

AVES DOMÉSTICAS• De pato a pato (salvaje a doméstico) habitual• Las gallináceas (gallinas, perdices, pavos, 

pintadas,….) destino habitual de los contagios (salvajes), 

• la mayoría no se estabilizan (si H6N1 y H9N2en pollos). La adaptación es una cuestión critica

• H5 y H7 son singulares (zoonosis)• Las codornices son únicas: permiten la replicación 

de la  mayoría de IABP; α‐2,6 y α‐2,3(mezcladora). Fecal‐oralFecal‐cloacalRespiratoria

ContactoFecal‐oral

Fecal‐oralEl comercio

Contacto Los productos(carne, huevos)

TRANSMISIÓN

1878 (Perroncito)‐1958: endémica en Italia Europa y África. En USA. Habitual: H7

1959‐95, 15 epidemias. H5 en domésticas y salvajes (H5N3 charranes, Sudáfrica, 1961). Grandes brotes: Pensilvania (H5N2, desde BP, >17M), México (H5N2, desde BP, incontables), Pakistán (H7N3, H9N2, incontables)

1996 y 2008 (‐actual), 11 epidemias.El  Sudeste Asiático (H5N1) y grandes brotes en Italia (1999, pavos, H7N1 y 18 M), Holanda (2003, H7N7 y >28 M), y Canadá (2004, H7N3 y >17M, en pollos)

HISTORIA NATURAL

...y la HISTORIA, continúa....

Taubenberger JK, Morens DM, (2008). The pathology of influenza virus infections. Annu. Rev. Pathol. 3: 499–522. 

IAAP: A/HK/156/97 (H5N1)

A/Gs/Gd/1/96 (H5N1)

A/teal/HK/W312/97 (H6N1)HA

cerceta común

ORIGEN DEL H5N1 DE HONG KONGIABP: 40% morbilidad y gran  por tráquea y cloaca (fecal‐oral) 

Entre marzo‐mayo (1997): Hong‐Kong, 3 explotaciones de pollos, con reemergencia en noviembre  18 casos humanos y 6 fallecimientos (esporádicos, resultado del contacto directo con las aves enfermas). Despoblación total en 5 días (29 dic 97 a 2 enero 98): se abortó la 1ª PANDEMIA

Mutación: incorporó 5 aa en el sitio de escisión de la HAReordenamiento: afectó a la NAY otros segmentos genómicos (H9N2)

El virus replicaba bien en gansos y patos (circuló como reservorio) y se transmitía a pollos y hombreMEZCLA DE 3 IABP

EN LAS CODORNICESIABP: A/quail/HK/G1/97 (H9N2)

NA

REORDENAMIENTO

‐En 2000 nuevasmezclas con IABP (H9N2 y H6N1). ‐En 2003, 2 casos humanos en HK (genotipo Z+  China)‐En 2004, 11 genotipos + subg (2003= V y 2004= G)‐En 2003‐04, 2 oleadas por genotipo Z: toda la avicultura del SA afectada (patos, aves  intensivo, mercados, gallos de pelea,…). Desde 2006‐07, Z y G

Viruses 2009, 1(3), 335‐361; doi:10.3390/v1030335A(H5N1) Virus Evolution in South East AsiaR. Alikiiteaga, M. J. Naughtin, S. V. Horm, S. San & P. Buchy

¡ !

¡ !

EL H5N1

• 1º en 2002, en parques de HK variable (hasta mortal)

• En 2005: China y Mongolia. En Lago Qinghai, en gansos, con >† difusión al O. (Europa) y Sur (SA) (+ comercio)

• Oct/2005, cisnes † en Croacia. Abril/2006, brotes en Azerbaijan, Irán, Kazakhstan y Georgia infectados en la invernación en el Mar Negro (cepa Lago Qinghai, clado 2.2). A mitad 2006, en 26 países europeos más Asia y África (en salvajes y domésticas).

Genotipo VCorea S, Japón

Genotipo Z (LQ +)China, África, Europa

Genotipo ZSur de China, Tailandia, Vietnam, Indonesia

H5N3 en charranes, Sudáfrica, 1961

EL H5N1 EN LOS ÚLTIMOS AÑOS

Periodo

2008 brotes en domésticas al menos en 24 países (Europa, Oriente Medio, Asia y África). En salvajes en China, HK

2009‐16

157 brotes (mundo). En Europa, 17 (8 en Rusia y ninguno en 2011 y 2013). La mayoría en Asia (106) y África

2017 hasta agosto nuevos casos en China, Taiwan y Myanmar

TRANSMISIÓN AL HOMBRE

52,73% de MORTALIDAD MEDIA GLOBAL (859 casos y 453 fallecimientos)

País Mortalidad

China 58,49 %

VietNam 50,39 %

Camboya 66,07 %

Egipto 33,42 %

Indonesia 83,91 %

Tailandia 68,00 %

819 casos, 436 †53,23% †

16 países concasos humanos

EL SUBTIPO • 1º en Irlanda (1983), 2001 (NJ, vigilancia) y en China 

(2010), 2014 en Corea‐S († 10M) y Japón (pollos, pavos, patos, gansos..)

• Finales de 2014  casos en América N. (reorden),Europa (Holanda, Alemania y UK) y Japón. 

• En 2016 (oct) se detectó en Hungría y luego en la mayoría de los países de Europa Central

Dong-Hun Lee et al. J. Virol. 2015;89:6521-6524Evolución del H5N8‐QH desde 2014

El H5N8 actual (IPIV =3) es un reordenante derivado del aislado chino de 2010 ( del clado2.3.4.4, del linaje H5N1HA, PB2 y NP) en combinación con hasta 6 tipos de NA (múltiples H5Nx circulando al tiempo y en la misma región) y restantes de un IABP chino (2011). 

Hasta 100 especies aves migratorias y en 2 rutasfacilitaron la rápida difusión 1º a Europa y luego a América N. y Japón (Lycett et al., 2016). El 1‐1‐17, 48 países afectados (22 más que en 2016)

• En Italia acumulados 33 brotes. Los últimos en Verona, Mantova, Lombardiay Parma. La mayoría en pavos,menos en ponedoras, gansos y caza (faisanes, perdices y patos, en Lombardía)  1 M de aves afectadas

• También brotes en Bélgica (12 brotes), Luxemburgo, Francia y Alemania (1 en cada una, en aves domésticas)

Desde el 28‐10‐16 hasta ahora en Europa 1.146 focos de IAAP en aves domésticas, 64 en cautivas y 1.552 en silvestres

HASTA LA FECHA, NINGÚN CASO HUMANO. Los  estudios con una cepa coreana (A/Mallard/Korea/W452/2014) y otra  holandesa (A/Chicken/Netherlands/EMC‐3/2014), coinciden: ni replica niseroconvierte, ni se transmite  por vía aérea, en hurones (modelo)

EL , UN VIRUS MUYPREOCUPANTE EN SALUD PÚBLICA

• Es IABP* pandémico potencial. Circula en aves, sin clínica o leve. Desde 2013 infecciones humanas.

• Escasa información. IABP  dificultad para identificar difusión

• Preocupante (OMS). En la mayoría de casos  ha sido grave (1582 casos con neumonía grave y 610 fallecimientos 38,55%). No hay indicios de transmisión inter‐humana. Desde 2013  5 ondas epidémicas

• Desde febrero de 2017, 25 casos IAAP en pollos

20MINUTOS.ES / AGENCIAS. 29.05.2013 ‐ Científicos chinos de Shanghái y Hong Kong han descubierto que la nueva cepa de gripe aviar H7N9, que ha dejado ya 37 muertos de 132 contagios detectados por ahora en China, se ha mostrado resistente por primera vez al tratamiento con Tamiflu, un hallazgo "preocupante"

HA procede de lospatos domésticos(H7N3 ó H7N9)

NA de aves salvajes(H7N9)

Los genes restantes,de múltiples virusH9N2 relacionados,de aves domésticas

+

+

VIRUS INFLUENZA H9 (H9N2) y H10 (H10N8)

• Todos son IABP• El H9N2 se ha detectado en todo el mundo (Asia, 

Europa, Oriente Medio y África). El IABP de mayor circulación en el siglo XX y XXI.

• En las aves, daños directos, inmunosupresión y coinfección. Algunos casos esporádicos en humanos(infecciones de vías respiratorias altas). 

• Donante de genes (shift) para reordenamiento (H5N1, H5N6, H7N8 y H10N8. Además, H5N2 y H7N7).

• H10N8, detectado en aves salvajes y domésticas, causó 2 casos de muerte en 2013. Tiene capacidad de infectar pulmones y es susceptible de propagarse "eficiente" inter‐humano (?)

REPERCUSIONES

• Desde 1990 DESASTRES y PÉRDIDASDEVASTADORAS directas + indirectas(Burns et al., 2008).

• Miles de Mill de €/$ pérdidas. En lospaíses en desarrollo (pequeñas granjas)el impacto es enorme. Entre 2003‐05 enel sudeste asiático, las pérdidas directasoscilaron entre el 0,2 y el 2% del PIB(>10.000M $).

EFECTOS INDIRECTOS1)caída del consumo (miedo y pérdida de confianza y cambio en los patrones de consumo)

2) costes del control y prevención (sacrificio obligat., indem‐nizaciones, repoblación, bioseguridad, vigilancia, vacunas,… )

3)pérdida de mercado exportación por el embargo internac.

4) pérdida de mercado por la competencia con otros países 

5) En importadores incremento de los costes de importación

6) Aspectos de Salud Pública (enfermedad‐muertes humanas)

CLINICA EN (EN GALLINÁCEAS)

• Sistémica, hasta 100% mortalidad pollos y pavos 

• Desde el epitelio respiratorio y endotelios se diseminan a >órganos y tejidos edema, congestión,  hemorragias, trombosis vascular diseminada e isquemia tisular. Fallo multi‐orgánico y daño cardiovascular y en el SN. Los que sobreviven  signos neurológicos. PESTE AVIAR

• En pollos y pavos, difusión rápida (pico † 3‐5d en suelo/10‐15d en jaula). Puede muerte súbita. Cae consumo (pienso‐agua) y puesta. Silencio en las naves. 

• Indiferenciable de Enf. Newcastle (Pseudopeste aviar)

PERSPECTIVAS Por ahora, imposible predecir la evolución. La 

Naturaleza es sorprendente (epidemias/evolución) Para potencial pandémico humano precisa adquirir 

capacidad de transmisión interhumana (mal conocido, relacionado con la transmisión aérea y  con unión eficiente a las células de las vías respiratorias

ES CRÍTICO DEFINIR PROPIEDADES BIOLÓGICAS DEL VIRUS

La llegada comienza en Julio‐agosto y se mantienen hasta el Otoño‐invierno (febrero‐marzo). Procedencias comunes de Dinamarcay Holanda, pero también de Finlandiay por el Este desde Asia

Influencia del CC sobre las rutas: playas cubiertas y desaparición de ali‐mento, afectación de ecosistemas cos‐teros, desecación de humedales, tor‐mentas, contaminación del aire, hura‐canes, erupciones volcánicas,…

• Riesgo existe, pero bajo u ocasional (inmunidad y baja prevalencia, recuperación y ausencia de eliminación de virus –experimental en gansos y cercetas‐, infectadas no llegarían –malfunción o muerte‐) (Martinez et al., 2009). 

• En cualquier caso, vigilancia s/provincias de riesgo más alto (humedales País Vasco, densidad explotaciones en Guadalajara (zona de >2M de aves), etc.

pavos

gallinas

patos

La Directiva 2005/94/CE regula las medidas de lucha La Decisión 2010/367/EU: Programas de VigilanciaEn el RD 526/2014 (declaración obligatoria y notificación). 

CONTROLSe impone la despoblación (stamping‐out) de enfermos, sospechosos y contactos en zona de protección de 3 km, con cuarentena y vigilancia (zona de 10 km) para fijar la extensión, con cierre de mercados. Las aves enfermas o muertas no deben entrar en la cadena alimentaria

OMS, FAO, OIE, WB, CDC y UNSIC con los Principios de Manhattan para fomentar la estrategia respecto de los riesgos,

preparación y respuesta de influenza pandémica

2003: (UNSIC)

2004: Sociedad para Conservación de la Vida Salvaje (WSC, NY)

One World, One Health: prioridades para combabir losriesgos para la Salud en el Mundo Principios deManhattan: necesidad de colaboración Inter-sistemas,que derivan del UNSIC (Vigilancia y Respuesta rápida +Capacidad para comunicar el nivel de riesgo

Elías F. Rodríguez Ferri29-Septiembre-2017