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Las parotiditis son una infección viral aguda, sistémica y transmisible caracterizada por inflamación de una o ambas glándulas parótidas, a menudo acompañada de complicaciones más graves, como meningitis, pancreatitis u orquitis. El virus de las paperas( MuV), un virus de ARN de cadena negativa no segmentado de la familia Paramyxoviridae, codifica nueve proteínas a partir de siete unidades de transcripción. El orden de genes es 3 ‘- N-V/P/I-M-F-SH-HN-L-5’, representando genes nucleo- (N), V/fosfo-/I (V/P / I), matriz (M), fusión (F), pequeños hidrofóbicos (SH), hemaglutinina-neuraminidasa (HN) y proteínas grandes (L), respectivamente (28, 29). Las funciones de las proteínas virales han sido bien descritas en la literatura (9, 37). Brevemente, las proteínas N, P y L se encuentran dentro del virión y son responsables de la transcripción y replicación del genoma. La proteína M, también localizada internamente, está involucrada en el ensamblaje y la formación de viriones y también puede regular la transcripción y replicación del genoma. Las glicoproteínas F y HN, presentes en la superficie externa de la envoltura viral, son responsables de la unión de virus a células y de la fusión de virus a células y de célula a célula. Las proteínas SH y V son proteínas accesorias no estructurales involucradas en la evasión de la respuesta antiviral del huésped. Se desconoce el papel de la proteína I en el ciclo de vida del virus.

Antes de la implementación de los programas de inmunización contra las paperas, más del 90% de la mayoría de las poblaciones tenían pruebas serológicas de exposición a MuV a los 15 años de edad (11, 44). Dentro de una década de la implementación de la vacunación contra la parotiditis en los Estados Unidos en 1967, la incidencia de la enfermedad disminuyó de más de 100 casos notificados por cada 100 000 habitantes a menos de 10 casos por cada 100 000 (12). En 2001, la enfermedad casi se había eliminado, con menos de 0,1 casos por cada 100.000 (43). Se ha logrado un éxito similar en el control de las paperas en otros países( 32, 50, 58); sin embargo, en los últimos 6 años, las paperas han resurgido a nivel mundial, incluso en los Estados Unidos, que recientemente experimentaron su mayor brote desde entonces 1987 (5, 7, 13, 14, 19, 42, 49, 52, 53, 62). Mientras que las paperas fueron históricamente una enfermedad de la infancia, estos brotes afectaron predominantemente a adultos jóvenes, casi todos los cuales tenían antecedentes de vacunación durante la infancia, la mayoría con el programa recomendado de dos dosis. Si bien estos datos sugieren una disminución de la inmunidad, también se ha postulado que las diferencias antigénicas entre la vacuna y las cepas del brote pueden permitir el escape de la vacuna (20, 45). De hecho, los virus aislados de brotes recientes se agrupan en grupos de genotipos distintos de los de las cepas vacunales utilizadas. Con pocas excepciones, las cepas del genotipo G se han aislado de casos en el hemisferio occidental (27), los genotipos J y F de la región de Asia y el Pacífico (5, 16) y el genotipo H de Oriente Medio (3, 33), mientras que las vacunas contra las paperas utilizadas en estos países contienen predominantemente vacunas basadas en el genotipo A de Jeryl Lynn (JL) y, en menor medida, la vacuna del genotipo B Urabe-AM9 y la vacuna del genotipo Leningrado-Zagreb que aún no se ha asignado.

Para investigar exhaustivamente la posibilidad de que ciertas cepas del virus de las paperas puedan ser insensibles a los anticuerpos inducidos por la vacuna, buscamos primero identificar dianas de proteínas virales de anticuerpos neutralizantes y luego construir árboles filogenéticos basados en las secuencias de aminoácidos de estas proteínas. Un miembro representativo del virus de cada grupo se utilizaría en ensayos de neutralización por reducción de placa (PRN) con sueros (proporcionados amablemente por Merck and Co.) obtenido de 96 niños de 4 a 6 años de edad, 6 semanas después de recibir una segunda dosis de la vacuna contra el sarampión, las paperas y la rubéola (MMR) que contiene la cepa del virus de las paperas JL (51).

Aunque está claro que la proteína MuV HN es un objetivo de anticuerpos neutralizantes (21, 35, 40, 48, 59), no se ha investigado adecuadamente la capacidad de neutralización del virus de los anticuerpos dirigidos contra otras proteínas MuV. Aquí, se utilizaron técnicas de genética inversa para construir plásmidos de ADNc de longitud completa que codificaban diferentes combinaciones de proteínas virales N, V/P/I, L, F y HN derivadas de dos cepas de MuV genéticamente dispares, el virus vacunal del genotipo A JL y el genotipo H 88-1961 (aquí denominado 88) de tipo salvaje (4). No se han detectado anticuerpos dirigidos contra la proteína SH no esencial en sueros humanos; por lo tanto, es poco probable que dichos anticuerpos, si existen, desempeñen un papel importante en la neutralización del virus mediada por anticuerpos. Por lo tanto, la proteína SH fue excluida de este análisis. No se evaluó el papel de la proteína M. La composición genética de los ocho virus recombinantes utilizados para el análisis se muestra en la Fig. 1.

Un subconjunto de las 96 muestras de suero (n = 10, preseleccionadas para el rango de títulos) se probó para determinar su capacidad neutralizante relativa frente a estos ocho virus recombinantes en ensayos de PRN realizados como se describió anteriormente (54). Los resultados se muestran en la Fig. 2. Todas las comparaciones se realizaron utilizando datos de transformación logarítmica y la prueba t de Student (α = 0,05). Como era de esperar, la sustitución del gen HN JL por el de 88 o viceversa produjo títulos de media geométrica (GMT) significativamente diferentes de los de los virus parentales (todos los valores de P fueron <0.001), confirmando que la proteína HN es un objetivo principal de los anticuerpos neutralizantes. Por el contrario, el reemplazo del gen JL F con el de 88, o viceversa, produjo GMTs no estadísticamente diferentes de los medidos contra los virus parentales (valor de P de 0,06 o 0,385, respectivamente), lo que sugiere que el gen MuV F no desempeña un papel significativo en la respuesta de anticuerpos neutralizantes. Esto es consistente con los hallazgos de otros que no pudieron lograr la neutralización del virus con anticuerpos anti-proteína MuV F (47, 60, 63), aunque un grupo informó que el suero de hámsters infectados con el virus vaccinia que expresaba la proteína MuV F era capaz de neutralizar el virus in vitro (34). No se observó ningún efecto en la neutralización con el reemplazo de los genes N, V/P/I y L, un hallazgo que quizás no fue sorprendente teniendo en cuenta la probable inaccesibilidad de estas proteínas expresadas internamente a los anticuerpos. Sin embargo, se ha informado de neutralización por anticuerpos específicos para proteínas expresadas internamente para otros virus (22, 39, 41). Aunque el análisis de Western blot reveló diferencias en el contenido de proteínas virales entre los diferentes virus, los niveles de expresión de proteínas no se correlacionaron con la susceptibilidad a la neutralización (datos no mostrados).

Basado en la demostración de la proteína HN como el jugador principal en la susceptibilidad del virus a la neutralización mediada por anticuerpos, todas las cepas únicas del virus de la parotiditis para las que la secuencia completa de aminoácidos HN estaba disponible en las bases de datos NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) se utilizaron para construir un árbol filogenético utilizando el programa gratuito MEGA v3.1 (36) utilizando el método de grupos de pares no ponderados con medias aritméticas (UPGMA) (26). El árbol resultante mostró siete racimos distintos, arbitrariamente etiquetados como grupos 1 a 7 (Fig. 3). Se logró una agrupación similar de virus cuando se repitió el análisis utilizando la secuencia de nucleótidos del gen SH (no se muestran los datos). Se seleccionó un virus de cada grupo HN, a excepción del grupo 1, para el que se eligieron dos virus para permitir el análisis tanto de la cepa de vacuna homóloga (LJ) como de un virus diferente del grupo 1. No se disponía de virus del grupo 3. Por lo tanto, se probaron un total de siete MUV.

En la Fig. 4. Todos los sueros neutralizaron todos los virus. No es sorprendente que los títulos más altos se midieran contra JL (el agente inmunizante). No se observaron diferencias estadísticamente significativas entre las pruebas anti-LJ y anti-Enders/GMT USA45 (233 versus 195, P = 0,166, prueba de suma de rangos de Mann-Whitney), consistentes con los dos virus pertenecientes al mismo grupo filogenético de HN. En contraste, los títulos anti-JL fueron significativamente diferentes de los medidos contra los otros cinco virus (todos tenían valores de P de <0,001, prueba de suma de rangos de Mann-Whitney). Por lo tanto, aunque hemos encontrado pruebas claras de diferencias antigénicas entre las cepas del virus de la parotiditis, el hecho de que todos los sueros neutralizaran todos los virus respalda la noción de que el virus de la parotiditis es serológicamente monotípico y se opone a la evolución de cepas exóticas capaces de escapar de la inmunidad inducida por la vacuna JL. Sin embargo, los sueros analizados aquí se obtuvieron de individuos 6 semanas después de la vacunación, un momento en que los títulos son relativamente altos (8), mientras que numerosos estudios han encontrado que los niveles de anticuerpos específicos de MuV disminuyen significativamente con el tiempo posterior a la vacunación (24, 25, 38, 54). Esto se ha asociado con una disminución de la eficacia de la vacuna (17, 31, 57) y un aumento de las probabilidades de contraer la enfermedad (10, 19, 61). Por lo tanto, es posible que en la adolescencia (cuando los niveles de anticuerpos han disminuido) tales diferencias antigénicas puedan ser significativas.

Cabe destacar que la inmunidad de células T no se evaluó en este estudio; por lo tanto, no podemos descartar la posibilidad de que ciertas cepas de MuV puedan escapar de las respuestas de células T inducidas por la vacuna. Dada nuestra evidencia de inmunidad efectiva de células B poco después de la vacunación, la capacidad de escapar de las respuestas de células T inducidas por la vacuna podría no ser significativa a corto plazo, pero podría agravar drásticamente los problemas causados por la disminución de la inmunidad de células B a medida que aumenta el intervalo entre la vacunación y la exposición posterior. Asimismo, debe reconocerse que las mediciones in vitro de anticuerpos neutralizantes del virus pueden no ser totalmente predictivas de la actividad inmunológica in vivo, dado que numerosos procesos que se producen en el huésped no se reflejan en los ensayos utilizados para medir la viabilidad del virus in vitro.

Es importante destacar el hecho de que la aparición de brotes en poblaciones vacunadas no es un problema exclusivo de la cepa vacunal JL, dado que también se han producido brotes en poblaciones con antecedentes de vacunación con las cepas Urabe AM9 y Leningrado-Zagreb (3, 15, 18, 33, 46). Por lo tanto, el desarrollo de nuevas cepas de la vacuna contra la parotiditis, como algunos han sugerido, no es una solución probable al problema. Más bien, la revacunación durante la adolescencia para combatir la disminución de la inmunidad podría ser la medida más eficaz, como lo sugiere la experiencia con reclutas militares que no participaron en el resurgimiento de las paperas en los Estados Unidos en 2006 a pesar de pertenecer al mismo grupo de edad y residir en entornos de contacto cercano de alta densidad, condiciones no diferentes de las de los campus universitarios donde se produjeron la mayor parte de los brotes en 2006. La razón probable de ello es que en 1991, el ejército había comenzado a administrar de forma rutinaria la vacuna triple vírica a los reclutas sin tener en cuenta su estado de vacunación anterior. Esta política se modificó en 1995 y luego de nuevo en 2006, pero el efecto final fue que una proporción significativa de reclutas probablemente recibió una dosis de vacuna que contenía parotiditis al ingresar en el ejército (6).