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Coronavirus

Los coronavirus son un grupo de virus relacionados que contienen ARN monocatenario de sentido positivo. El coronavirus deriva su nombre de «κορώνα» en griego, que se traduce como «corona», por las pequeñas proteínas en forma de mazo visibles como un anillo alrededor de la envoltura viral en micrografías electrónicas. Los coronavirus tienen genomas grandes, son propensos a la mutación y frecuentes eventos de recombinación que han dado lugar a una diversidad de especies. Estas nuevas especies son capaces de adaptarse rápidamente a nuevos huéspedes y entornos ecológicos. Han aparecido nuevas infecciones por coronavirus tanto en humanos como en animales. Se sabe que los coronavirus son la causa de algunos casos de resfriado común, síndrome respiratorio agudo severo (SARS, por sus siglas en inglés), síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS, por sus siglas en inglés) y enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19, por sus siglas en inglés).

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Índice de contenidos

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Clasificación

Diagrama de flujo de la clasificación de virus de arn

Identificación de virus de ARN:
Los virus se pueden clasificar de muchas formas. La mayoría de los virus, sin embargo, tendrán un genoma formado por ADN o ARN. Los virus del genoma de ARN pueden caracterizarse además por ARN monocatenario o bicatenario. Los virus «envueltos» están cubiertos por una fina capa de membrana celular (generalmente extraída de la célula huésped). Si la envoltura está ausente, los virus se denominan virus «desnudos». Los virus con genomas monocatenarios son virus de «sentido positivo» si el genoma se emplea directamente como ARN mensajero (ARNm), que se traduce en proteínas. Los virus monocatenarios de «sentido negativo» emplean la ARN polimerasa dependiente de ARN, una enzima viral, para transcribir su genoma en ARN mensajero.

Imagen de Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0

Características generales

Estructura

  • Esférico
  • 120 nm de diámetro
  • Por lo general, se distingue por sus proteínas de superficie en forma de mazo o en forma de corona.
  • Envuelto, con la envoltura viral que contiene las siguientes proteínas:
    • Proteína de pico (S)
    • Proteína de hemaglutinina esterasa (HE)
    • Proteína de membrana (M)
    • Proteína de envoltura (E)
  • La nucleocápside es grande y tiene simetría helicoidal.
  • Tiene un genoma de ARN monocatenario de aproximadamente 26 a 31 kilobases.
Las proteínas de la envoltura se denominan coronavirus.

Las proteínas de la envoltura se denominan:
S: pico
HE: hemaglutinina esterasa
M: membrana
E: envoltura
N: nucleocápside
(+) ssRNA: ARN monocatenario de sentido positivo

Imagen : “Estructura del coronavirus” de Nongluk S et al. Licencia: CC BY 4.0

Especies clínicamente relevantes

  • La familia Coronaviridae comprende 2 subfamilias:
    • Letovirinae (no tiene especies de relevancia médica)
    • Orthocoronavirinae se divide en 4 géneros:
      • Alphacoronavirus y Betacoronavirus (infectan mamíferos)
      • Gammacoronavirus y Deltacoronavirus (infectan principalmente aves)
  • La mayoría de las especies de coronavirus que infectan a los humanos se encuentran dentro del género Betacoronavirus. Los más relevantes incluyen:
    • Coronavirus humanos (HCoV-OC43, HCoV-HKU1, HCoV-2293)
    • Coronavirus causante del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV, por sus siglas in inglés)
    • Coronavirus relacionado con el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV, por sus siglas en inglés)
    • Síndrome respiratorio agudo severo causado coronavirus 2 (SARS-CoV-2, por sus siglas en inglés)

Patogénesis

Transmisión

  • Reservorios:
    • Se cree que los quirópteros (murciélagos) son el hospedador de origen de todos los alfacoronavirus y betacoronavirus y, por lo tanto, de todos los coronavirus humanos.
    • Los camellos también pueden ser un reservorio para MERS.
    • Las aves son los reservorios y huéspedes naturales de todos los gammacoronavirus y deltacoronavirus.
  • Vías de transmisión:
    • Fecal-oral
    • Gotas respiratorias y propagación aérea.
    • Contacto con superficies infectadas y fómites.
    • Se ha informado de transmisión vertical para SARS-CoV-2.

Factores de virulencia

La mayoría de los coronavirus tienen 4 proteínas estructurales: S, E, M y N.

  • Las proteínas S, E y M crean la envoltura viral.
  • La proteína N forma un complejo con el ARN (nucleocápside) y ayuda a regular la síntesis del ARN viral.
  • La proteína M se proyecta sobre la superficie externa de la envoltura y es importante para el ensamblaje viral.
  • La proteína E tiene una función poco clara, aunque puede ayudar en la liberación del virus.
  • La proteína S es una proyección de superficie en forma de mazo que le da al virus su característica apariencia de corona en el microscopio electrónico y es responsable de la unión del receptor y la fusión con la membrana de la célula huésped.

Ciclo de replicación

  1. Los coronavirus se unen a la superficie de la célula huésped a través de las proteínas S.
    • La entrada viral ocurre por endocitosis mediada por receptores o por fusión de membranas.
    • El virus escapa del entorno acidificado de los endosomas transportándose a los lisosomas.
  2. Los coronavirus tienen ARN monocatenario de sentido positivo que puede producir directamente las proteínas y nuevos genomas en el citoplasma.
  3. Se produce el ARN molde de cadena de sentido negativo.
  4. Las nuevas proteínas virales son traducidas por los ribosomas del huésped.
  5. La proteína de la nucleocápside se une al ARN genómico y la proteína M se integra en la membrana del retículo endoplásmico junto con las proteínas S y HE.
  6. Una nucleocápside ensamblada que contiene el ARN se mueve hacia el retículo endoplásmico para ser envuelta y es liberada por exocitosis.
Replicación del coronavirus

Ciclo de replicación de coronavirus:
1. Los coronavirus se unen a la superficie de la célula huésped a través de las proteínas S. La entrada viral ocurre por endocitosis mediada por receptores o por fusión de membranas. El virus escapa del entorno acidificado de los endosomas transportándose a los lisosomas.
2. Los coronavirus tienen ARN monocatenario de sentido positivo que puede producir directamente las proteínas y nuevos genomas en el citoplasma.
3. Se produce el ARN molde de cadena de sentido negativo.
4. Las nuevas proteínas virales son traducidas por los ribosomas del huésped.
5. La proteína de la nucleocápside se une al ARN genómico y la proteína M se integra en la membrana del retículo endoplásmico (RE) junto con las proteínas S y HE.
6. La nucleocápside ensamblada que contiene el ARN se mueve hacia el RE para ser envuelta y es liberada por exocitosis.

Imagen : “El ciclo de vida de la infección por coronavirus” por C. Michael Gibson et al. Licencia: CC BY-SA 3.0

Enfermedades causadas por coronavirus

  • Resfriado común:
    • El resfriado común generalmente es causado por rinovirus.
    • Sin embargo, los coronavirus causan el 15% de los resfriados comunes.
    • Período de incubación: 3 días.
  • Infecciones gastrointestinales:
    • No son causadas comúnmente por coronavirus
    • Período de incubación: 3 días.
    • Por lo general, se presenta como una infección muy leve que causa diarrea, dolor abdominal difuso y vómitos.
    • En raras ocasiones, puede provocar enterocolitis necrotizante neonatal.
  • MERS:
    • Surgió en 2012 en Arabia Saudita a partir de camellos dromedarios.
    • Periodo de incubación: 5 días.
    • La presentación clínica varía desde una infección asintomática hasta una enfermedad aguda de las vías respiratorias superiores.
    • Puede conducir a una neumonitis rápidamente progresiva, insuficiencia respiratoria, choque séptico e insuficiencia multiorgánica, lo que resulta en la muerte.
  • SARS:
    • Surgió en 2003 en el sur de China a partir de gatos de algalia.
    • Período de incubación: 4 a 6 días.
    • La presentación clínica varía desde una enfermedad leve, similar a la gripe, con recuperación completa (25% de los casos), hasta una infección respiratoria grave (aproximadamente el 70%) y la muerte por insuficiencia respiratoria (aproximadamente el 10%).
    • Por lo general, se manifiesta como fiebre leve, dolor muscular, letargo, tos, dolor de garganta y malestar general.
    • Puede progresar a disnea, neumonía, insuficiencia respiratoria y muerte
  • Enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19):
    • Surgió en noviembre de 2019 en Wuhan, China, de murciélagos de herradura y causó una pandemia global.
    • Período de incubación: 2 a 14 días.
    • La presentación clínica puede variar desde infecciones asintomáticas o leves con recuperación completa (80% de los casos), infecciones respiratorias graves (15%), enfermedad crítica con daño multiorgánico (5%) y muerte (2,2%).
    • Por lo general, se presenta como tos seca, malestar y fatiga, y puede estar asociado con hemoptisis, diarrea, vómitos, cefalea, anosmia, disgeusia y dolor en el pecho.
    • Puede progresar a neumonía, ARDS, trombosis, sepsis, insuficiencia multiorgánica y muerte
Tabla: Epidemiología de las enfermedades respiratorias por coronavirus.
MERS-CoV SARS-CoV SARS-CoV-2
Fecha del primer caso identificado Junio 2012 Noviembre de 2002 Diciembre de 2019
Ubicación del primer caso identificado Jeddah, Arabia Saudita Shunde, China Wuhan, China
Edad promedio 56 años 44 años 56 años
Proporción de sexos (M: F) 3.3:1 0.8:1 1.6:1
Tabla: Frecuencia de síntomas en enfermedades respiratorias por coronavirus
MERS (causado por MERS-CoV) SARS (causado por SARS-CoV) COVID-19 (causado por SARS-CoV-2)
Fiebre 98% 99 %–100% 87.9%
Tos seca 47% 29 %–75% 67.7%
Disnea 72% 40 %–42% 18.6%
Diarrea 26% 20 %–25% 3.7%
Dolor de garganta 21% 13 %–25% 13.9%
Uso del ventilador 24.5% 14 %–20% 4.1%

Comparación de virus similares

Tabla: Comparación de virus similares
Organismo SARS-CoV-2 Rhinovirus Coxsackievirus
Caracteristicas
  • Esférico
  • 120 nm de diámetro
  • Gran nucleocápside con simetría helicoidal.
  • +ssRNA
  • Proteínas S en forma de mazo
  • Cápside icosaédrica
  • Sin envoltura
  • +ssRNA
  • Genomas de 7200 a 8500 nucleótidos de longitud
  • Cápside icosaédrica
  • Pequeño y sin envoltura
  • +ssRNA
Transmisión
  • Aerosoles
  • Gotas respiratorias
  • Fómites
  • Vertical
  • Aerosoles
  • Gotas respiratorias
  • Fómites
  • Fecal-oral
  • Aerosoles
  • Gotas respiratorias
  • Fómites
Clínico
  • Fiebre
  • Tos seca
  • Dificultad para respirar
  • Anosmia
  • Hipoxia
  • Fiebre
  • Tos
  • Estornudos
  • Mialgia
  • Fatiga
  • Fiebre
  • Tos
  • Dolor de garganta
  • Conjuntivitis
  • Herpangina
  • Erupción vesicular
Diagnóstico
  • RT-PCR
  • Serología
Diagnostico clinico Diagnostico clinico
Tratamiento
  • Observación cuidadosa
  • Hospitalización
  • Corticoesteroides
  • Anticuerpos monoclonales
  • Enfermedad autolimitante
  • Tratamiento sintomático
  • Enfermedad autolimitante
  • Tratamiento sintomático
Prevención
  • Distanciamiento social
  • Vacunación
  • Equipo de protección personal
  • Higiene respiratoria
  • Distanciamiento social
  • Higiene respiratoria
  • Distanciamiento social
  • Higiene respiratoria
+ ssRNA: ARN monocatenario de sentido positivo

Referencias

  1. Lee N, Hui D, Wu A, Chan P, Cameron P, Joynt GM, et al. (2003). A major outbreak of severe acute respiratory syndrome in Hong Kong. N Engl J Med https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12682352/
  2. Tsang KW, Ho PL, Ooi GC, Yee WK, Wang T, Chan-Yeung M, et al. (2003). A cluster of cases of severe acute respiratory syndrome in Hong Kong. N Engl J Med 348: 1977–1985. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12671062/
  3. Centers for Disease Control and Prevention. (2003). Severe acute respiratory syndrome. Centers for Disease Control and Prevention. Obtenido el 31 de enero de 2021 de https://www.cdc.gov/sars/index.html
  4. Armed Forces Institute of Pathology. Severe acute respiratory syndrome (SARS). Armed Forces Institute of Pathology.
  5. Hsu LY, Lee CC, Green JA, Ang B, Paton NI, Lee L, et al. (2003) Severe acute respiratory syndrome (SARS) in Singapore: clinical features of the index patient and initial contacts. Emerg Infect Dis 9: 713–717. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12781012/
  6. Mole B. (2013). Deadly coronavirus found in bats. Nature. Consultado el 10 de abril de 2019 en http://www.nature.com/news/deadly-coronavirus-found-in-bats-1.13597
  7. Hemida MG, Chu DKW, Poon LLM. (2017). MERS coronavirus in dromedary camel herd, Saudi Arabia. Emerging Infectious Diseases 20:1231–1234. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4073860/
  8. CDC. (n.d.). MERS in the U.S. Centers for Disease Control and Prevention. https://www.cdc.gov/coronavirus/mers/index.html,
  9. Gallegos A. (2020). WHO declares public health emergency for novel coronavirus. Medscape Medical News. Obtenido el 30 de enero de 2020 de https://www.medscape.com/viewarticle/924596

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