HPR0: Infección asintomática causada por ISA

Por Patricio Feest F. patricio@salmonexpert.cl

En el año 2007, Chile reportó el primer caso confirmado de infección por el virus de la Anemia Infecciosa del Salmón (ISAv), en salmón Atlántico, en un centro de cultivo ubicado en la Isla Lemuy, en el mar de Chiloé. En julio del año 2008, sobre un 11% de los 637 centros de cultivo de salmón Atlántico estaban infectados con ISAv, ya sea en estado de brote epidémico (43 sitios) o en estado de sospecha (28 sitios). A partir del año 2010, la enfermedad por ISAv se encuentra bajo control, pero al igual que otros países donde está presente el virus, en Chile se sigue detectando con mayor frecuencia la variante no patógena del virus de la ISA (ISAv HPR0) (Fig. 1). Según la encargada nacional de la Unidad de Salud Animal del Servicio Nacional de Pesca y Acuicultura (Sernapesca), Marcela Lara, el virus ISA está presente en el país y la variante predominante es HPR0, con una prevalencia cercana al 30% en los centros de cultivo en fase de mar.

Agente etiológico Según la OIE (2014), la infección por el virus de la Anemia Infecciosa del Salmón (ISAv) es una infección causada por una cepa que usualmente contiene una deleción (pérdida de una secuencia) en la región altamente polimórfica (HPR), o bien por un ISAv HPR0 (es decir, el segmento HPR sin deleción). El agente etiológico es un virus ARN envuelto, el único miembro del género ISAvirus perteneciente a la familia Orthomyxoviridae (Fig. 2). Infecta a especies de salmónidos, principalmente a Salmo salar. El genoma ISAv se compone de ocho segmentos de ARN de cadena sencilla con polaridad negativa, que codifica para diez proteínas específicas. Al igual como con el virus de la influenza, la variabilidad y la patogenicidad de ISAv se asocian principalmente a dos glicoproteínas de la envoltura: la hemaglutinina esterasa (HE) y una proteína de fusión (F) codificada en el segmento 6 y 5, respectivamente (Fig. 3).

Región Altamente Polimórfica HPR (High Polymorphic Region) High Polymorphic Region o HPR corresponde a una región dentro del segmento 6 del ISAv que presenta una alta capacidad de re-arreglos, produciéndose deleciones heterogéneas. Esto trae consigo la diversidad de cepas. De hecho, se conocen más de 40 variedades de HPR. Esta región ha desempeñado un papel fundamental en la clasificación de las diferentes variantes de deleción de infección reportado, que van desde la variante HPR0, no patógena, que contiene la región completa de 35 amino ácido, hasta la supresión de 23 aminoácidos, representada por HPR7b, la variante más agresiva detectada en Chile. La variante HPR0 se cree es la cepa parental, ya que no es capaz de producir la enfermedad in vivo, ni tampoco ha sido posible cultivarla in vitro. Los aislados de ISAv pueden ser claramente diferenciados en base a las inserciones y deleciones que presenta la región altamente polimórfica (HPR). El HPR es un importante marcador de virulencia y se ha demostrado la relación entre la proteína HE, el efecto citopático del ISAv y la capacidad de causar enfermedad clínica en salmón Atlántico.

 1Kibenge, F., Godoy, M., Wang, Y., Kibenge, M., Gherardelli,V., Mansilla, S., Lisperger, A., Jarpa, M., Latorre, G., Avendaño, F., Lara, M., Gallardo, A., 2009. Infectious salmon anaemia virus (ISAv) isolated from the ISA disease outbreaks in Chile diverged from ISAv isolates from Norway around 1996 and was disseminated around 2005, based on surface glycoprotein gene sequences. Journal.of Virology. 6: 88.

HPR0 La variante ISAv HPR0 ha sido identificada solo a través de RT-PCR (reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa), ya que no crece en medios de cultivo. Se presenta en peces clínicamente sanos, tanto en el medio silvestre, como en centros de cultivo de salmónidos en Escocia, Canadá, Reino Unido, Noruega, Las Islas Faroe y Chile (Godoy y Col., 2013). La presencia de ISAv HPR0 ha sido relacionada con presencia de inflamación proliferativa de las branquias. Para el gerente general de Diagnotec S.A., Javier Moya una alta prevalencia y cargas de esta variante avirulenta del virus han sido detectadas principalmente en las branquias de los peces, aunque, extraordinariamente, pequeñas cantidades del virus también se han detectado en los riñones y corazón; “por lo tanto, existe consenso que este tipo de virus infecta principalmente las branquias”, concluyó el ejecutivo. En Chile, y según información obtenida del Sernapesca, el primer registro oficial de ISAv HPR0 ocurrió en febrero del año 2010. Hubo un total de 15 casos confirmados ese año, 53 casos en 2011, 63 casos en 2012, 73 casos en 2013 y 24 casos confirmados a octubre del año 2014 (Figura 1). Sin embargo, Kibenge y Col. (2009) registraron algunos casos de ISAv HPR0 en el año 2008, lo cual a juicio de Godoy y Col. (2013), ISAv HPR0 podría haber estado presente desde mucho antes en Chile, pero sin ser detectado, debido a que las practicas de bioseguridad y vigilancia sólo mejoraron en Chile posterior al brote de ISAv en el año 2007. Según diversos estudios científicos, los brotes de ISAv en Chile están relacionados con la condición sanitaria de la industria de la acuicultura del salmón, y aunque la variante virulenta ISAv-HPRΔ, de mayor prevalencia en los años 2007 al 2009, fue sustituido por un ISAv de baja virulencia (HPR0) (Fig. 4), el virus sigue siendo un factor de riesgo para la industria.

Origen de HPRΔ y su relación con HPR0 En la literatura científica, actualmente existen tres hipótesis que se han propuesto para explicar el origen de HPRΔ y su relación con HPR0 (Kibenge y Col. 2012) : 1) Hipótesis de “supresión”, ISAv HPRΔ virulento deriva de ISAv HPR0 no virulento por deleciones o supresiones en la HPR de la molécula de HE y pueden producirse brotes como consecuencia del surgimiento de ISAv con supresión de HPR a partir de ISAv HPR0. 2) Hipótesis de “inserción”, ésta postula que, ISAv HPRΔ virulento sufre mutaciones que implican inserciones en la zona HPR resultando en ISAv HPR0 y por lo tanto en la atenuación del virus. 3) Hipótesis de “cuasiespecies”, la cual indica que HPR0 es la secuencia de consenso original de todas las secuencias HPRΔ delecionadas durante la replicación del virus en una célula. De acuerdo con lo expuesto por el encagado del Laboratorios de Genética e Inmunología Molecular (GIM) de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Dr. Sergio Marshall, en el taller de difusión de resultados de las principales investigaciones realizadas por los laboratorios de referencia del Sernapesca, la primera etapa que conlleva a una posible cepa virulenta es una deleción espécifica dentro de la región HPR del segmento 6, “pero esa deleción está asociada a que se mantenga el aminoácido 266 en el segmento 5”, aclaró el investigador. “Entonces, esto se justifica porque la cepa más virulenta que hemos tenido es la cepa HPR7b, y tiene la deleción, mantiene el aminoácido, pero tiene un inserto. La relación de asociación de deleción en un momento determinado y la adquisición de un inserto podrían ser los elementos que conllevan a una variante de alta agresividad”, continuó explicando el Dr. Marshall. Sin embargo, “hemos visto en el tiempo, que aparecen cepas que tienen un nivel de virulencia menor. El HPR2 tiene deleción, no tiene inserto, pero tiene un aminoácido diferente al 266, por lo tanto, el cambio del aminoácido en esta posición, de alguna manera, se correlaciona con lo que hemos visto en los últimos años, en cuanto a la expresión del virus de las variantes in vivo”, concluye el académico. Para el jefe técnico y comercial del Laboratorio A.Lab Alexis Martínez, la literatura actual soporta fuertemente, porque no está demostrado, que la variante HPR0 es el precursor de las otras variantes de ISA. Está demostrado y reportado que tener ISAv HPR0 no es una limitante ni representa un riesgo alto para la industria, siempre y cuando los peces se mantengan en buenas condiciones sanitarias y de cultivo, señaló el ejecutivo. “En el hemisferio norte, tales como Noruega e Islas Faroe, reportan presencia de ISAv HPRO en todo el ciclo y con prevalencias acumuladas de detección por sobre el 90%, por lo tanto, si ISAv HPR0 representara un riesgo alto, la salmonicultura como la conocemos no sería viable”, contrastó el ejecutivo.

Para el gerente general de ADL Diagnostic Chile, Patricio Bustos ISAv HPR0 es avirulento, “lo cual permite pasar el virus con el set genómico completo de una generación a otra, de manera vertical y/u horizontalmente. Luego, en la primera alimentación, esmoltificación y traslado se genera una mayor tasa de replicación, lo que trae como consecuencia una mayor probabilidad de ejecución del mecanismo de deleción heterogénea de la HPR, creando nuevos virus con una hemaglutinina distinta. Esto, por supuesto, podría cambia la capacidad viral de generar enfermedad, todo esto en teoría”, recalcó Bustos.”Nadie hasta la fecha ha podido comprobar que el HPR0 genere nuevos HPRΔ, la razón, es que HPR0 no se ha podido cultivar y, por lo tanto, estudiar. Cuando hablamos de estudiar no sólo se trata de hacerlo en laboratorio (in vitro) sino también in vivo (en unidades experimentales)” ya que si bien el modelo in vitro proporciona información valiosa para la justificación científica de la premisa expuesta, el modelo in vivo genera la evidencia necesaria para la comprobación de la misma , explicó el ejecutivo. Junto con lo anterior, Javier Moya agregó que ISAv HPR0 “es una estrategia de sobrevivencia del virus, porque si mata a todos los huéspedes tampoco tiene donde mantenerse, esto es interesante, porque el virus se debe replicar de alguna forma, porque de lo contrario desaparecería “ afirmó el ejecutivo. En tanto, Marcela Lara, precisó que en el Código y el Manual de animales acuáticos de la OIE, en los capítulos 10.4 y 2.3.5 respectivamente, se establece una relación entre la variante HPR0 y el virus ISA virulento, según los antecedentes obtenidos por publicaciones científicas. Además, recordó que, según lo presentado por los expositores en el Simposio Internacional del Virus ISA que se realizó en el mes octubre del 2014 en Chile, hay varias investigaciones en desarrollo que pueden aportar nuevos antecedentes que respalden esta relación. Según el investigador del Laboratorio de Ciencias Marinas del gobierno de Escocia, Eann Munro, no existe evidencia suficiente que indique que exista una relación directa entre HPR0 y HPRΔ, sin embargo, trabajos recientes hacen mención a la teoría de cuasiespecies de ISAv, donde se ha visto que, después de brotes de la enfermedad, conviven HPR0 y variantes de HPRΔ. Según Munro, científicos escoceses demostraron recientemente que las deleciones generadas en HPR0 están influenciadas por la actividad de fusión viral. La actividad de fusión es un determinante de virulencia conocida en otros virus tales como la gripe y virus de la enfermedad de Newcastle, señaló el investigador. En este contexto, un estudio reciente realizado por el grupo de trabajo del GIM (Cárdenas C y Col., 2014) reportó, por primera vez en Chile, la coexistencia de dos variantes de ISAv en peces totalmente asintomáticos (Fig. 5). Más recientemente, en el taller de difusión de resultados de las principales investigaciones realizadas por los laboratorios de referencia del Sernapesca en noviembre del año 2014, el investigador del GIM, Dr. Álvaro Labra realizó una revisión de los principales brotes virulentos de virus ISA en los últimos años y reveló que, en prácticamente todos los casos, existe coexistencia de diferentes variantes en los peces o en caligus. “En casos como el brote del año 2013, donde pudimos ver HPR0 con la variante HPR7b, en abril -mayo 2014, en caligus había HPR3 y en los peces HPR14” describió el profesional. “Esta coexistencia de variantes virales puede significar una transición de un estado a otro, o incluso, la coexistencia de ambos virus en un mismo individuo dada por doble infección viral”, concluyó el investigador.