Autor : Ignacio Javier Chiesa, Josefina Chinton, MarÃa Silvia Pérez, Jonatan Nahuel Paliaris, MarÃa Gabriela GarcÃa, Daniel Alberto Pirola
Laboratorio de Medicina Genómica - MANLAB
Correspondencia : Lic. Ignacio J. Chiesa Domicilio postal: Laboratorio MANLAB. Marcelo T. de Alvear 2263 (C.P.:1120) Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. Tel: (54-11)4511-9661 Fax: (54-11) 4826-1465 Email: Ignacio.chiesa@ manlab.com.ar
Resumen
Inicialmente el virus de influenza A(H1N1)pdm09 fue susceptible a los inhibidores de neuraminidasa oseltamivir y zanamivir. Las cepas virales resistentes presentan una sustitución que produce un cambio del aminoácido histidina (H) por una tirosina (Y) en el codón 274 del gen de la neuroaminidasa. El objetivo del trabajo fue realizar un análisis retrospectivo de los resultados obtenidos en muestras estudiadas para influenza A durante el periodo junio - agosto de 2013 y en las muestras positivas determinar la presencia de la mutación H274Y. Se estudiaron 1783 muestras de pacientes con diagnóstico presuntivo de influenza A(H1N1)pdm09, 171 (9.6%) resultaron positivas, a estas se les estudió la presencia de la mutación H274Y. Únicamente dos muestras presentaron la mutación de resistencia. Los métodos para detectar cepas de infuenza A(H1N1)pdm09 resistentes son necesarios para ayudar a los médicos en la selección de la terapia antiviral apropiada de la influenza.
Palabras clave: Influenza A virus; H1N1; Oseltamivir
Abstract
Circulation of Influenza A Viruses and Oseltamivir-Resistant Strains during the 2013 Winter
Initially the circulating influenza virus A(H1N1)pdm09 was susceptible to neuraminidase inhibitors oseltamivir and zanamivir. Virtually all resistant viruses possess a substitution at codon 274 of the neuraminidase gene which produces a change of the amino acid histidine (H) to a tyrosine (Y). The aims of the study were to perform a retrospective analysis of samples studied in the Laboratory of Genomic Medicine - MANLAB for influenza A during the period June to August 2013 in Buenos Aires, and to determine the presence of the H274Y mutation. 1783 samples from patients with a presumptive diagnosis of influenza A(H1N1) pdm09 were studied, the virus was detected in 171 samples (9.6%). Then, we studied the presence of the mutation H274Y. Only two samples showed the characteristic resistance mutation. Methods for detecting oseltamivir-resistant A(H1N1)pdm09 influenza strains are needed to assist physicians in the selection of appropriate antiviral therapy for influenza treatment.
Key words: Influenza A; H1N1; Oseltamivir resistance
El virus de influenza A(H1N1)pdm09 fue aislado
por primera vez en abril de 2009 en Estados Unidos
y Méjico, y desde entonces se ha propagado por todo
el mundo1, 2. En la Argentina, el virus se detectó por primera vez en mayo del 2009 en un paciente
proveniente de Estados Unidos3, 4. El Ministerio
de Salud de Argentina reportó ese año un total de
12.000 casos confirmados y 600 defunciones.
El virus de la influenza pertenece a la familia Orthomyxoviridae, es uno de los virus respiratorios
humanos más comunes. El genoma del virus es un ARN de cadena única de sentido negativo que contiene aproximadamente 13.500 nucleótidos distribuidos
en ocho segmentos ubicados en un intervalo de 890-2340 nucleótidos y cada segmento codifica para una
o dos proteínas. El genoma del virus de la influenza
A está sujeto a frecuentes variaciones genéticas que
alteran su estructura antigénica lo que origina epidemias y pandemias que afectan a la especie humana.
La temporada de influenza del 2009 en el mundo se caracterizó por la aparición y circulación de
un nuevo virus de influenza humana, influenza A(H1N1)pdm09; inicialmente susceptible a los
inhibidores de neuraminidasa oseltamivir y zanamivir, pero resistente a amantadina5.
La neuraminidasa es una glicoproteína presente
en la envoltura de la cápside del virus de la influenza, la misma es considerada como un objetivo clave
para la terapia antiviral. Esta enzima es esencial
para la proliferación del virus y su infectividad.
Los aminoácidos presentes en el sitio activo de la
proteína están altamente conservados entre diferentes subtipos de neuraminidasas de virus de la
influenza, es por eso que los inhibidores de esta
enzima han demostrado tener actividades antivirales contra una amplia gama de virus de influenza.
Oseltamivir es el agente antiviral recomendado
para el tratamiento y profilaxis por vía oral de la
infección con el virus de la influenza. Este agente
antiviral inhibe selectivamente las neuraminidasas
del virus influenza, importantes para la entrada
de virus en células no infectadas y la liberación de
partículas virales recién formadas6.
Después de la pandemia ocurrida en el año 2009,
se han reportado en el mundo numerosos casos de
cepas resistentes a oseltamivir7, 8. Prácticamente
todos los virus resistentes poseen una sustitución
en el codón 275 del gen de la neuroaminidasa, que
produce un cambio del aminoácido histidina (H)
por una tirosina (Y) (H275Y), según el subtipo neuroaminidasa 1 (N1). La misma sustitución es referida como H274Y si se utiliza para la numeración
la secuencia del subtipo N2 de la neuroaminidasa.
Se han descripto mutaciones asociadas a la resistencia al oseltamivir en la neuroaminidasa viral
en cepas de influenza A H3N2v, que también posee
el gen M identificado en el virus pandémico H1N1,
2009. Este gen puede incrementar la transmisibilidad entre humanos, comparado con otras variantes
de influenza. Esta cepa se detectó por primera vez
en las personas en julio de 2011.
La circulación global de cepas resistentes a
oseltamivir de influenza A(H1N1)pdm09 es aproximadamente del 1%9, pero la preocupación de la
comunidad sobre la circulación de estas cepas
resistentes ha aumentado. Los riesgos de transmisión de la cepa resistente son la alta carga viral y
la extensa diseminación que ocurre en niños y en
pacientes inmunocomprometidos. La exposición a
bajas concentraciones de inhibidores de la neuroaminidasa viral durante la profilaxis constituye un
factor de riesgo para desarrollo de la resistencia
a la droga. La mayoría de los virus resistentes se han detectado en pacientes inmunosuprimidos
bajo tratamiento con oseltamivir10. Por lo tanto, la
profilaxis y el tratamiento antiviral efectivo son de
vital importancia para dichos pacientes.
En la Argentina se reportó por primera vez el
virus A(H1N1)pdm09 resistente a oseltamivir
(H274Y) en abril de 2010, en un niño de 3 años
trasplantado de médula ósea que recibió tratamiento con oseltamivir durante 10 días11.
Se han descripto además, otros dos casos de virus
A(H1N1)pdm09 resistente a oseltamivir en noviembre de 2010, en pacientes que estaban hospitalizados
y recibieron tratamiento con dicha droga3.
En el presente trabajo el objetivo fue realizar un
análisis retrospectivo de los resultados obtenidos en
muestras estudiadas en el Laboratorio de Medicina
Genómica de MANLAB para influenza A durante el
periodo junio-agosto de 2013 en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires y provincia de Buenos Aires. Y
determinar la presencia de la mutación H274Y en el
virus de influenza A(H1N1)pdm09 que le confiere resistencia a oseltamivir en muestras donde se detectó el virus de influenza A(H1N1)pdm2009 en el mismo
período de tiempo y región geográfica. MANLAB es
un laboratorio privado de diagnóstico bioquímico y
genómica que recibe muestras de otros laboratorios
de distintas regiones del país. En el presente trabajo se analizaron solamente los resultados de las
muestras provenientes de laboratorios de distintas
localidades de la provincia de Buenos Aires.
Para esto, se realizó un estudio retrospectivo de
los resultados obtenidos de 1783 muestras de pacientes con diagnóstico presuntivo de la influenza
A(H1N1)pdm09. Los mismos se obtuvieron en el
laboratorio de Medicina Genómica de MANLAB
en el período junio - agosto 2013. A partir de este
estudio se seleccionó el número de muestras a
analizar resistencia al oseltamivir.
Los datos de los pacientes fueron anonimizados
previo a su estudio para resguardar su privacidad.
Para analizar la resistencia a oseltamivir, se
estudiaron 171 muestras con resultado positivo
para ARN del virus influenza A(H1N1)pdm09.
Para la extracción de ácidos nucléicos se utilizó el kit comercial MagnaPure Compact Nucleic Acid
Isolation Kit (Roche).
Para detectar la infección con el virus de la influenza A(H1N1)pdm09 y del virus estacional de
la influenza A, se utilizaron primero las enzimas
del kit AgPath-ID™ One-Step RT-PCR Reagents (Applied Biosystem) para realizar la transcripción reversa del ARN viral junto al kit Pandemic H1N1/09 Assay Set v 2.0 (Applied Biosystem),
el cual contiene un panel de cebadores y sondas
para uso en ensayos TaqMan® Real Time-PCR
para la detección cualitativa y la caracterización
in vitro del virus de la influenza A(H1N1)pdm09
en muestras respiratorias. Específicamente, para
la detección del virus estacional se utilizaron
sondas y cebadores que reconocen el gen M2
de todos los subtipos del virus de la influenza
A, y para la detección del virus de la influenza
A(H1N1)pdm09 se utilizaron cebadores y sondas
que reconocen el gen hemaglutinina (HA) de
esta cepa.
Para evaluar la resistencia a oseltamivir, se
estudió la sustitución H274Y en la proteína neuroaminidasa. Primero, se realizó una transcripción
reversa (RT-PCR) del ARN extraído con el kit Transcriptor First Strand cDNA Synthesis (Roche). Posteriormente se realizó una PCR en tiempo real
con el kit LightMix Kit Influenza A Virus HxN1
Tamiflu Resistance (TIBMOLBIOL) en el instrumento LightCycler 2.0 (Roche).
Dicho kit amplifica un fragmento de 277 pares
de bases del gen neuroaminidasa N1 del virus
influenza A utilizando cebadores específicos influenza A(H1N1)pdm2009. La mutación es detectada con una sonda simple (SimpleProbe®) H274
específica (detectada en el canal de 530 nm). Dado
que esta secuencia no es totalmente conservada, la
sonda contiene bases correspondientes a los virus
H1N1 estacionales y pandémicos, lo que resulta
en una diferencia de un nucleótido para cualquier virus. Esta diferencia en la secuencia de un
nucleótido produce un cambio en la temperatura
de “melting” (Tm) de los productos amplificados
siendo la misma de 55 °C para cualquier virus sensible a oseltamivir y 51,5 °C para virus resistentes
que poseen la mutación H274Y.
Los resultados obtenidos mostraron que durante el periodo de junio a agosto del año 2013 se
procesaron 1783 muestras, 171 (9,6%) resultaron
positivas para el virus A(H1N1)pdm09, 105 (5,6%)
muestras fueron positivas para el virus influenza
A estacional y 1507 (84,5%) fueron muestras negativas (Figura 1).
Considerando las muestras mensualmente, en el mes de junio se procesaron 615 muestras de influenza; 112 (18,2%) resultaron A(H1N1) pdm09 positivas, 33 (5,4%) positivas para el virus estacional y 470 (76,4%) negativas para ambos. En julio se procesaron 835 muestras de las cuales 56 (6,7%) resultaron positivas para A(H1N1)pdm09, 53 (6,3%) positivas para el virus estacional y 726 (86,9%) negativas. En agosto se procesaron 338 muestras de las cuales 3 (0,9%) muestras resultaron A(H1N1)pdm09 positivas, 19 (5,7%) positivas para el virus estacional y 311 (93,4%) negativas (Tabla 1).
El mayor número de muestras detectables para
el virus influenza A(H1N1)pdm09 se observó en
el mes de junio. Si bien no hay una significancia
estadística, se observó que para la influenza A estacional la mayor cantidad de muestras detectables
se obtuvo en el mes de julio (Tabla 1).
Del análisis de la presencia de la mutación
H274Y que confiere resistencia a oseltamivir en
las 171 muestras positivas, solo en dos se detectó la mutación característica de la resistencia.
El primer caso pertenece a un paciente de sexo
femenino de 50 años de edad con antecedentes
de leucemia linfática aguda (LLA), por la cual en
agosto 2012 recibió un tratamiento alogénico de
células hematopoyéticas. La paciente presentaba
enfermedad injerto contra huésped e ingresó con
un cuadro de neumonía e influenza A(H1N1)
pdm09 con neutropenia. No respondió al tratamiento con oseltamivir y falleció.
A la paciente se le estudió previamente la mutación H274Y y presentaba una infección con virus
sensible al oseltamivir. Diez días después, sobre
una nueva muestra, se le realizó el estudio de resistencia y presentó la mutación antes mencionada.
El segundo caso encontrado fue en una paciente
de sexo femenino de 57 años internada por insuficiencia respiratoria. Se trataba de una paciente
inmunocompetente y recibió tratamiento con
oseltamivir durante la internación. La muestra
analizada fue tomada a las 48 horas de recibir
tratamiento. Dicha muestra dio detectable para
el virus de influenza A(H1N1)pdm09 y presentó la sustitución H274Y asociada a la resistencia a
oseltamivir.
En el mes de junio, el 18,2% de las muestras analizadas fueron positivas para influenza A(H1N1)
pdm09. Este resultado es menor al reportado en
el año 2009 en la provincia de Buenos Aires en
el mismo mes que fue del 54% cuando ocurrió la
epidemia en donde emergió el virus4. Es posible que
esta diferencia se deba a que una mayor parte de
la población se encontraba ya protegida contra el
virus con vacunas que contienen cepas A(H1N1)
pdm09.
La mutación asociada a resistencia se encontró en dos pacientes, uno de ellos inmunosuprimido y
bajo tratamiento con oseltamivir durante 11 días.
Dicho paciente presentó previamente una infección con virus sensible al agente antiviral antes
mencionado con lo que se puede inferir que no
se trató de una resistencia primaria (contagio de
persona a persona). Estos resultados coinciden con
datos reportados previamente en otras regiones del
mundo donde se encontraron virus que poseían la
sustitución H274Y en pacientes inmunosuprimidos
y con tratamiento con oseltamivir12.
Existen casos donde se encontró una rápida
selección de la mutación H274Y en pacientes en
terapia con oseltamivir (entre 9 y 14 días). Esto
sugiere que la terapia prolongada con un solo
agente antiviral puede generar condiciones que sonóptimas para el desarrollo de mutaciones asociadas
a resistencia. Por lo tanto, discontinuar el tratamiento con oseltamivir o combinar con zanamivir
puede ser una estrategia apropiada para prevenir
estas mutaciones13.
En el segundo caso, el paciente estaba infectado
con una cepa viral a la cual se le detectó la sustitución que le confiere resistencia a oseltamivir
al segundo día de internación y de haber recibido
la droga.
Se han descripto casos de virus influenza
A(H1N1)pdm09 resistentes en personas inmunocompetentes que no fueron tratadas con el agente
antiviral antes mencionado, lo que demuestra el
potencial de propagación de cepas resistentes de
persona a persona14. En la Argentina, hasta el
momento, no se han publicado este tipo de casos.
En el presente estudio se detectó la mutación
asociada a resistencia a oseltamivir en un paciente
inmunocompetente al segundo día de internación.
Si bien no se cuenta con datos del paciente previos
al estudio, podemos inferir que se ha contagiado
el virus resistente de persona a persona debido al
corto período de tratamiento con el agente antiviral.
La ausencia de otros casos descriptos en estudios
previos, en pacientes no internados e inmunocompetentes infectados con la cepa resistente del virus que
posee la sustitución H274Y, sugieren que el virus
resistente con la sustitución H274Y no se ha diseminado en la zona de proveniencia de las muestras.
Actualmente, la mutación H274Y es muy poco
frecuente, pero debe ser estudiada en pacientes
que reciben profilaxis o tratamientos prolongados
con oseltamivir. El impacto clínico de una infección
con una cepa resistente puede ser una amenaza
importante para pacientes inmunosuprimidos, así como también podría serlo para pacientes inmunocompetentes.
La inducción de la resistencia en inmunosuprimidos resalta la importancia del monitoreo
de la terapia en estos pacientes. Todas las intervenciones posibles deben realizarse para evitar el
surgimiento del virus A(H1N1)pdm09 resistente a
oseltamivir, incluyendo la vacunación previa de inmunosuprimidos y de las personas que los rodean15.
Los métodos para detectar cepas de influenza
A(H1N1)pdm09 resistentes a oseltamivir son
herramientas fundamentales para orientar a los
profesionales médicos en la selección de la terapia
antiviral de la influenza apropiada.
Conflictos de interés: Los autores declaran que no tienen conflictos de intereses.
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