SEMINARIO - Virus Oropouche_Estructura Replicacion y Patogenesis.pptx

PRESENTACION

1. Virus Oropouche: Estructura, Replicación y Patogénesis Prof.: Antonietta Porco Autores: Licdo. Gregory León Sartenejas, julio 2025 República Bolivariana de Venezuela Fundación Instituto de Estudios Avanzados Escuela Superior Internacional PNFA en Biotecnología Virología General

2. 1. CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA Y RELACIONES VIRALES La correcta clasificación taxonómica del OROV es fundamental para comprender su biología, evolución y su relación con otros virus. Ubicación Taxonómica El OROV se encuentra en: Relación con Otros Virus Aunque comparte similitudes con otros arbovirus, el OROV posee características únicas que lo distinguen: Orthobunyavirus : El OROV comparte una relación filogenética y características biológicas con otros miembros del género Orthobunyavirus, como el virus Bunyamwera. Todos ellos son transmitidos por vectores y replican de manera similar, utilizando el mecanismo de "cap-snatching" para la transcripción. Inmunidad Cruzada: Es crucial destacar que la infección por OROV no confiere inmunidad cruzada contra otros arbovirus importantes como el dengue, el chikunguña o el Zika. Esto significa que una persona puede infectarse secuencialmente o concomitantemente con OROV y cualquiera de estos otros virus, lo que complica el diagnóstico y el manejo clínico en regiones donde estos virus co-circulan. Reino: Riboviria Reino: Orthornavirae Filo: Negarnaviricota Subfilo: Polyploviricotina Clase: Bunyaviricetes Orden: Elliovirales Familia: Peribunyaviridae Género: Orthobunyavirus Grupo V: Virus de ARNs de sentido negativo

3. UBICACIÓN TAXONÓMICA GRUPO V: Virus de ARNs de sentido negativo

4. UBICACIÓN TAXONÓMICA Los virus de este reino son virus de ARN que codifican para una polimerasa dependiente de ARN homóloga. Comprende virus de ARN y virus de transcripción inversa. Siete filos diferentes se clasifican en función de sus homologías de polimerasa. DOMINIO: Riboviria GENERO: Orthobunyavirus FAMILIA: Peribunyaviridae REINO: Orthornavirae FILO: Negarnaviricota SUBFILO: Polyploviricotina CLASE: Bunyaviricetes

5. REINO: Orthornavirae DOMINIO: Riboviria GENERO: Orthobunyavirus FILO: Negarnaviricota SUBFILO: Polyploviricotina CLASE: Bunyaviricetes ORDE: Elliovirales Reino de virus que tienen genomas hechos de ARN, incluidos genes que codifican una ARN polimerasa dependiente de ARN ( RdRp ). UBICACIÓN TAXONÓMICA

6. FILO: Negarnaviricota REINO: Orthornavirae DOMINIO: Riboviria SUBFILO: Polyploviricotina CLASE: Bunyaviricetes ORDE: Elliovirales FAMILIA: Peribunyaviridae Los virus de este filo tienen genomas de ARN de cadena negativa lineal y una ARN polimerasa dependiente de ARN característica del tipo de genoma monopartito ( Haploviricotina ) o genomas segmentados ( Polyploviricotina ). UBICACIÓN TAXONÓMICA

7. SUBFILO: Polyploviricotina FILO: Negarnaviricota REINO: Orthornavirae CLASE: Bunyaviricetes ORDE: Elliovirales FAMILIA: Peribunyaviridae GENERO: Orthobunyavirus CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES GENOMA: Los virus de Polyploviricotina generalmente tienen genomas de ARN monocatenario de sentido negativo (- ARNss ) y segmentados . Esto los distingue de Haploviricotina , que típicamente tienen genomas no segmentados. REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN: Su ARN polimerasa dependiente de ARN ( RdRp ) "arrebata" un capuchón del ARN mensajero (ARNm) del huésped para usarlo como capuchón para el ARNm viral, un proceso conocido como " cap-snatching ". MORFOLOGÍA: La mayoría de los virus - ARNss de este subfilo, excluyendo ciertas familias, poseen una envoltura viral externa . La forma del virión (partícula viral) puede variar, incluyendo formas filamentosas, pleomórficas, esféricas o tubulares. UBICACIÓN TAXONÓMICA

8. CLASE: Bunyaviricetes SUBFILO: Polyploviricotina FILO: Negarnaviricota ORDE: Elliovirales FAMILIA: Peribunyaviridae GENERO: Orthobunyavirus DOMINIO: Riboviria CARACTERÍSTICAS CLAVE GENOMA: ARN monocatenario de sentido negativo tripartitos (tres segmentos) . Estos segmentos se denominan S (pequeño), M (mediano) y L (grande), y cada uno codifica diferentes proteínas virales. Esta naturaleza segmentada permite una rápida recombinación genética, lo que puede contribuir a la evolución y adaptabilidad viral, aumentando potencialmente el riesgo de brotes. ESTRUCTURA: Generalmente son viriones (partículas virales) esféricos o pleomórficos, envueltos , con diámetros que oscilan entre 80 y 120 nm. La envoltura viral suele derivarse de las membranas del aparato de Golgi de la célula huésped . REPLICACIÓN: Utilizan un mecanismo de " cap-snatching " (robo de capuchón) para iniciar la síntesis del ARNm viral, donde "toman prestados" los capuchones 5' de los ARNm del huésped. UBICACIÓN TAXONÓMICA

9. ORDE: Elliovirales CLASE: Bunyaviricetes SUBFILO: Polyploviricotina FAMILIA: Peribunyaviridae GENERO: Orthobunyavirus DOMINIO: Riboviria REINO: Orthornavirae UN ORDEN VIRAL DE IMPORTANCIA MÉDICA Y AGRÍCOLA Cruliviridae : Una familia más recientemente establecida, con investigación en curso sobre sus miembros y su impacto potencial Fimoviridae : Principalmente virus de plantas . Hantaviridae : Esta es una familia médicamente significativa. Incluye los hantavirus . Peribunyaviridae : Esta gran familia incluye numerosos arbovirus . Phasmaviridae : Esta familia incluye virus que infectan principalmente a insectos. Tospoviridae : Otra importante familia de virus de plantas . El miembro más conocido es el Virus del Mosaico del Tomate (TSWV) . Tulasviridae : Una familia más recientemente establecida, con investigación en curso sobre sus miembros y su impacto potencial. UBICACIÓN TAXONÓMICA

10. FAMILIA: Peribunyaviridae ORDE: Elliovirales CLASE: Bunyaviricetes GENERO: Orthobunyavirus DOMINIO: Riboviria REINO: Orthornavirae RANGO DE HUÉSPEDES Y TRANSMISIÓN La mayoría de los virus de Peribunyaviridae se mantienen en ciclos de transmisión vertebrado-artrópodo. Esto significa que infectan a vertebrados (como humanos, otros mamíferos y aves) y luego se transmiten a nuevos huéspedes vertebrados a través de la picadura de un artrópodo vector infectado (por ejemplo, mosquitos, culicoides o flebótomos). Algunos también pueden establecer infecciones persistentes en artrópodos, y puede ocurrir la transmisión transovárica (de la madre artrópodo a la descendencia). Otros son específicos de artrópodos o tienen vectores desconocidos. RESULTADOS CLÍNICOS : Las infecciones pueden resultar en una amplia diversidad de resultados clínicos tanto en humanos como en animales, a menudo de manera específica para cada cepa. UBICACIÓN TAXONÓMICA

11. GENERO: Orthobunyavirus FAMILIA: Peribunyaviridae ORDE: Elliovirales DOMINIO: Riboviria REINO: Orthornavirae Infectan a roedores y ocasionalmente a humanos. Son transmitidos por insectos ( arbovirus ) y causan encefalitis en humanos. UBICACIÓN TAXONÓMICA CURIOSIDADES El nombre del virus se deriva de la región de Oropouche en Trinidad y Tobago, donde fue aislado por primera vez en 1955 de la sangre de un trabajador forestal febril .

12. UBICACIÓN TAXONÓMICA SEROGRUPOS EN ORTHOBUNYAVIRUS : El género Orthobunyavirus , que pertenece a la familia Peribunyaviridae , es muy grande y se ha subdividido en muchos serogrupos . SEROGRUPO BUNYAMWERA Es otro serogrupo relevante que incluye el virus del Valle de Cache (Cache Valley virus), un virus que afecta principalmente a ovejas y cabras, pero puede causar enfermedad en humanos en raras ocasiones. SEROGRUPO SIMBU Este grupo incluye virus como el virus Akabane , el virus Schmallenberg y el virus Oropouche . Estos virus son conocidos por causar enfermedades en rumiantes y humanos.

13. 2. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DEL VIRIÓN El virión maduro exhibe una organización molecular compleja, fundamental para su infectividad y patogenicidad. Su estructura se compone de tres dominios esenciales, cada uno con funciones específicas en la interacción huésped-virus y la replicación. CLASE: Bunyaviricetes ENVOLTURA VIRAL (50-70 nm) Es una bicapa que proviene directamente de la membrana plasmática de la célula huésped, específicamente de microdominios ricos en colesterol y esfingolípidos. Incrustadas en esta envoltura, se encuentran dos glicoproteínas virales cruciales: Glicoproteína G1 (75-85 kDa): Esta proteína contiene el dominio de unión a receptores (RBD), que muestra afinidad por el heparán sulfato y las integrinas αVβ3 de la célula huésped . Glicoproteína G2 (35-40 kDa): Responsable de la fusión membranal. Contiene un dominio de fusión clase II que se activa en ambientes ácidos (pH-dependiente), exponiendo un péptido de fusión hidrofóbico que se inserta en la membrana endosomal, facilitando la entrada del genoma viral al citosol.

14. NUCLEOCÁPSIDE HELICOIDAL (10-15 nm de diámetro) En el interior de la envoltura, la nucleocápside protege el genoma viral. Está formada por: Proteína N: se asocia íntimamente con el ARN viral. Los monómeros de N forman oligómeros con forma de "herradura" que se ensamblan en una estructura helicoidal dextrógira, encapsidando el genoma y protegiéndolo de la degradación. Complejo L-P: Es el centro catalítico de la replicación viral. Proteína L: ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp), enzima responsable de la transcripción y replicación del genoma viral. Contiene motivos conservados (PreA, A, B, C, D) esenciales para su actividad catalítica. Proteína P (15 kDa): Actúa como un cofactor esencial para la actividad de la polimerasa L, facilitando su función y regulando su proceso. 2. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DEL VIRIÓN

15. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL

16. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO 1. ADSORCIÓN Y ENTRADA CELULAR UNIÓN A RECEPTORES: En células humanas, la proteina G1 , se une al heparán sulfato (unión de baja afinidad) y luego específicamente a las integrinas αVβ3 a través de su dominio RBD. En células de mosquito, interactúa con proteínas de la lámina basal, como la laminina, facilitando la infección en el vector. INTERNALIZACIÓN: El virión entra en la célula huésped mediante endocitosis mediada por clatrina (CME). La proteína G2 interactúa con el complejo adaptador AP-2, que recluta clatrina, formando vesículas de aproximadamente 100 nm de diámetro. Este proceso se asocia con la activación de vías de señalización endocíticas tempranas, como PI3K y Rab5.

17. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO 2. FUSIÓN Y DESCAPSIDACIÓN DISPARADOR: Una vez dentro del endosoma, la acidificación del compartimento (pH 5.5-6.0), induce cambios conformacionales en la glicoproteína G2. FUSIÓN: Estos cambios exponen un péptido de fusión hidrofóbico (residuos 100-120), que se inserta en la membrana endosomal. La formación de trímeros de fusión facilita la fusión de la envoltura viral con la membrana endosomal, liberando la nucleocápside viral al citosol.

18. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO 3. TRANSCRIPCIÓN Y REPLICACIÓN TRANSCRIPCIÓN PRIMARIA: La ARN polimerasa L utiliza la estrategia de "cap-snatching", robando los caps 5' de ARNm celulares (fragmentos de 10-18 nucleótidos) para usarlos como primers. Esto permite la síntesis de ARNm subgenómicos, cruciales para la expresión de las proteínas virales. Cada segmento del genoma viral produce 1-2 ARNm policistrónicos, cuya producción está regulada por secuencias de empaquetamiento en las UTRs.

19. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO EXPRESIÓN GÉNICA SEGMENTO L: Los ARNm están tapados por la proteína L durante la síntesis mediante el robo de tapas, pero no están poliadenilados . SEGMENTO S: Codifica la proteína NS mediante escaneo con fugas. Encapsula el genoma protegiéndolo de las nucleasas. Participa en la relocalización nuclear del huésped PABP1, inhibiendo así la traducción celular del huésped

20. EXPRESIÓN GÉNICA SEGMENTO M Codifica una poliproteína que es escindida por la proteasa del huésped en l a glicoproteína N ( Gn ) y la glicoproteína C ( Gc ) , interactúan entre sí y están presentes en la superficie del virión. Son capaces de unir el virión a un receptor celular y promover la fusión de membranas después de la endocitosis del virión La proteína NSm que Inhibe la maquinaria transcripcional del huésped, al producir modificaciones en el estado de fosforilación del dominio C-terminal (CTD) de la ARN polimerasa II, lo que se evita el paso de elongación de la transcripción. La inhibición de la maquinaria de transcripción del huésped conduce al cierre de la síntesis de proteínas de la célula huésped y a la inhibición de la respuesta inmunitaria innata del huésped. Los NS también parecen estar involucrados en la relocalización nuclear del huésped PABP1. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO

21. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO 3. TRANSCRIPCIÓN Y REPLICACIÓN REPLICACIÓN DEL GENOMA: A partir de los ARNm subgenómicos, la polimerasa L sintetiza copias de ARN de sentido positivo, denominadas antigenomas. Estos antigenomas sirven como moldes para la síntesis de nuevos genomas de ARN de sentido negativo. La acumulación de la proteína N (a concentraciones ≥1μM) es un factor clave que regula el cambio de la transcripción a la replicación, encapsidando los nuevos genomas a medida que se sintetizan.

22. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO 4. ENSAMBLAJE Y GEMACIÓN FORMACIÓN DE NUCLEOCÁPSIDES: Las proteínas N recién sintetizadas se autoensamblan con el ARN viral en sitios de replicación, formando "fábricas virales" en el citoplasma. La hélice se forma bidireccionalmente, y chaperonas celulares como HSP70 ayudan a prevenir el mal plegamiento. GEMACIÓN EN MEMBRANAS: Las glicoproteínas G1/G2 se acumulan en microdominios de lípidos (rafts) en la membrana del retículo endoplásmico y/o Golgi. Allí, interactúan con la nucleocápside a través de la proteína NSm. La gemación del virión involucra la participación de proteínas celulares del complejo ESCRT-III (para la escisión membranal) y la ATPasa VPS4 (para el desensamblaje del ESCRT), permitiendo que el virión brote de la célula.

23. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO 5. LIBERACIÓN Y MADURACIÓN POST-SALIDA MADURACIÓN: Las glicoproteínas G1/G2 sufren proteólisis por enzimas celulares como la furina en un sitio polibásico específico en G1. Estos cambios conformacionales dependientes del pH son esenciales para la maduración final del virión y su capacidad de infectar nuevas células. LIBERACIÓN: La célula huésped libera aproximadamente 1.000 viriones por célula en un período de 12 a 18 horas después de la infección , lo que contribuye a la alta diseminación viral in vivo .

24. 2. CICLO DE MULTIPLICACIÓN VIRAL: PASO A PASO PASOS CLAVES 1. Entrada → Endocitosis → Fusión en endosoma → Liberación de ARN. 2. Traducción → RdRp , Gn / Gc , N. 3. Replicación → Complejos de replicación ( dsRNA ) asociados a RE/Golgi. 4. Ensamblaje → Golgi modificado + ESCRT → Gemación en Vfs . 5. Salida → Fusión Vfs -membrana plasmática → Liberación de viriones.

25. Las propiedades fisicoquímicas del OROV son determinantes para su estabilidad y su manejo en laboratorio: DENSIDAD EN GRADIENTE DE SACAROSA: El virión tiene una densidad característica de 1.16-1.18 g/cm³, lo que permite su purificación mediante ultracentrifugación diferencial. ESTABILIDAD: SENSIBILIDAD: El OROV es notablemente sensible a agentes que desestabilizan las membranas lipídicas, como detergentes (ej. Triton X-100) y solventes lipídicos (éter, cloroformo). También es lábil a extremos de pH, inactivándose rápidamente a valores inferiores a 5.5 o superiores a 8.5. Esta sensibilidad subraya la importancia de la integridad de la envoltura para la infectividad viral. RESISTENCIA: A pesar de su fragilidad ante ciertos agentes, el OROV es notablemente resistente a la congelación prolongada a -70°C, pudiendo conservarse infectivo durante años. La liofilización, especialmente con la adición de estabilizantes como sacarosa al 5%, también permite su preservación a largo plazo sin una pérdida significativa de viabilidad. 3. CARACTERÍSTICAS FISICOQUIMICAS DEL VIRIÓN

26. 4. MÉTODOS DE CULTIVO, AISLAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN La capacidad de cultivar, aislar y cuantificar es fundamental para el diagnóstico y desarrollo de contramedidas. CULTIVO VIRAL El OROV puede propagarse eficientemente en diversas plataformas: LÍNEAS CELULARES: CÉLULAS VERO (RIÑÓN DE MONO): Ideales para el aislamiento inicial del virus a partir de muestras clínicas y para el estudio de la replicación viral e interacción huésped-patógeno. CÉLULAS C6/36 (DERIVADAS DE AEDES ALBOPICTUS ): Útiles para la propagación del OROV a partir de vectores artrópodos (como Culicoides ) o para estudios de infección en el propio vector. MODELOS ANIMALES: Los ratones lactantes son un modelo para estudiar la patogénesis del OROV. La inoculación intracerebral en estos animales provoca una encefalitis letal , herramienta valiosa para evaluar la virulencia , probar antivirales y estudiar la neuroinvasión y neuropatogénesis del virus.

27. 4. MÉTODOS DE CULTIVO, AISLAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN La capacidad de cultivar, aislar y cuantificar es fundamental para el diagnóstico y desarrollo de contramedidas. AISLAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN AISLAMIENTO El virus se aísla principalmente de muestras clínicas como sangre o suero, recolectadas durante la fase aguda de la enfermedad (primeros 3-5 días de síntomas, cuando la viremia es más alta). Las muestras se inoculan en cultivos celulares sensibles o en cerebros de ratones lactantes. La presencia del virus se confirma por la observación de un efecto citopático (ECP), como el redondeo y la lisis celular, o mediante la detección de ARN viral por PCR.

28. 4. MÉTODOS DE CULTIVO, AISLAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN La capacidad de cultivar, aislar y cuantificar es fundamental para el diagnóstico y desarrollo de contramedidas. CUANTIFICACIÓN RT-PCR EN TIEMPO REAL: Gold standard para la detección y cuantificación directa del ARN viral. Ofrece alta sensibilidad, con detección de aproximadamente 10 copias/μL, lo que permite un diagnóstico temprano y seguimiento de carga viral. PLAQUE ASSAY: Método basado en cultivo que mide la cantidad de partículas virales infecciosas (unidades formadoras de placa, PFU/mL). Es crucial para determinar titulación de stocks virales y evaluar la infectividas . ELISA (ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY): Utilizado para detectar la respuesta serológica del huésped al virus. AISLAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN

29. 4. MÉTODOS DE CULTIVO, AISLAMIENTO Y CUANTIFICACIÓN

30. 5. PATOLOGÍA DE LA INFECCIÓN: TRANSMISIÓN Y CUADRO CLÍNICO La fiebre de Oropouche (FO) es una zoonosis emergente . TRANSMISIÓN Y EPIDEMIOLOGÍA La transmisión del OROV involucra vectores artrópodos y reservorios animales: VECTOR PRINCIPAL: El jején Culicoides paraensis . RESERVORIOS: Diversos animales actúan como reservorios naturales del virus, manteniendo el ciclo viral en la naturaleza. Los primates y los perezosos son considerados posibles reservorios amplificadores . DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA: El OROV es endémico de la Cuenca Amazónica, afectando principalmente a países como Brasil, Perú, Colombia y Panamá. Sin embargo, se han documentado brotes urbanos en áreas con alta densidad de población y condiciones climáticas favorables (especialmente durante la temporada de lluvias), lo que facilita la proliferación de los vectores.

31. 5. PATOLOGÍA DE LA INFECCIÓN: TRANSMISIÓN Y CUADRO CLÍNICO La fiebre de Oropouche (FO) es una zoonosis emergente . CUADRO CLÍNICO La infección por OROV se presenta típicamente como una enfermedad febril aguda: PERÍODO DE INCUBACIÓN: Después de la picadura del vector, el virus tiene un período de incubación de 4 a 8 días antes de la aparición de los síntomas. SÍNTOMAS: El cuadro clínico inicial es inespecífico y se asemeja a otras arbovirosis. Los síntomas más comunes incluyen : Fiebre alta (frecuentemente superior a 39°C) Cefalea intense Mialgias y Artralgias Fotofobia (sensibilidad a la luz) y mareos. En la mayoría de los casos, la enfermedad es autolimitada, con una duración de 2 a 7 días y una recuperación espontánea.

32. 5. PATOLOGÍA DE LA INFECCIÓN: TRANSMISIÓN Y CUADRO CLÍNICO La fiebre de Oropouche (FO) es una zoonosis emergente . COMPLICACIONES: Aunque raras, pueden ocurrir complicaciones neurológicas graves, como meningitis aséptica o encefalitis, particularmente en niños o en casos de reinfección o inmunosupresión. DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL Debido a la similitud de los síntomas con otras arbovirosis prevalentes en la misma región (como dengue, chikungunya o Zika ), el diagnóstico de la fiebre de Oropouche requiere pruebas moleculares específicas (ej. RT-PCR) para una confirmación precisa y evitar diagnósticos erróneos.

33. 6. QUIMIOTERAPIA Y PREVENCIÓN NO existe tratamiento antiviral específico para la fiebre de Oropouche TRATAMIENTO SIN ANTIVIRALES ESPECÍFICOS: Actualmente , no hay antivirales específicos aprobados o ampliamente utilizados que actúen directamente contra el OROV. MANEJO SINTOMÁTICO: El tratamiento se basa en medidas de soporte para aliviar los síntomas y prevenir complicaciones: HIDRATACIÓN: Es fundamental mantener una adecuada hidratación, ya sea por vía oral o intravenosa, especialmente en pacientes con fiebre alta y vómitos. ANTIPIRÉTICOS: Se recomienda el uso de paracetamol para controlar la fiebre y las mialgias. Se debe evitar el uso de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) como el ibuprofeno, especialmente en regiones donde co-circulan otros arbovirus como el dengue. PREVENCIÓN La prevención de la infección por OROV se centra en la reducción de la exposición al vector y, en el futuro, en la vacunación: CONTROL DE VECTORES: Esta es la estrategia más efectiva para reducir la incidencia de la enfermedad. Uso de Insecticidas Eliminación de Criaderos PROTECCIÓN PERSONAL: Medidas simples pero efectivas pueden proteger a las personas de las picaduras de jején: Repelentes Ropa Protectora Mosquiteros VACUNAS: Actualmente , no hay una vacuna aprobada para uso general contra el OROV.

34. GRACIAS