Secuenciación metagenómica para la vigilancia de las enfermedades víricas transmitidas por alimentos y agua

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David Nieuwenhuijse y Marion P.G. Koopmans (Department of Viroscience, Erasmus Medical Center, Erasmus University Rotterdam, Netherlands) han escrito un artículo interesante de revisión y opinión publicado el 15.02.2017 en Frontiers in Microbiology, sobre la aplicación de la secuenciación metagenómica para la vigilancia de las enfermedades víricas transmitidas por alimentos y agua.

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La transmisión a través de la vía alimentaria y por vía hídrica es un modo común de propagación de una amplia gama de virus. Particularmente los calicivirus (norovirus, sapovirus) pueden causar diarrea y vómitos y menos comúnmente astrovirus, rotavirus y adenovirus. Otros virus causan síntomas como consecuencia de la propagación extra-intestinal, como la hepatitis A (HAV) y la hepatitis E (HEV). Los altos niveles de desprendimiento viral a través de las heces y el vómito conducen a la dispersión en el medio ambiente. Además, la estabilidad de muchos virus de los alimentos y del agua permite una prolongada persistencia en su entorno. También, se sospecha que la transmisión asociada a los alimentos y el agua aumenta la propagación y la aparición de virus zoonóticos (vg. el Síndrome Respiratorio del Medio Oriente – coronavirus y virus Nipah) y facilita la aparición de eventos zoonóticos a través del manejo de la carne de caza (virus Ébola).

El reconocimiento de estos virus y sus infecciones es un importante desafío debido a la variedad de virus, la heterogeneidad de los síntomas, la falta de concienciación de los médicos y los esfuerzos de vigilancia limitados. Los brotes clásicos de enfermedades virales transmitidas por alimentos y agua son causados principalmente por calicivirus, pero la fuente del virus a menudo no se conoce y el modo de transmisión por los alimentos es difícil de discriminar de una transmisión de humano a humano. Además, una fuente de nuevos virus emergentes con potencial de propagación a través de la ruta alimentaria y de agua se da por la interacción de los seres humanos con la vida silvestre. La adaptación de la vida silvestre a la humana puede dar lugar a brotes auto-limitantes o de mayor extensión.
La secuenciación metagenómica ha sido investigada como una solución prometedora para fines de vigilancia epidemiológica, ya que detecta todos los virus en un solo procedimiento, proporciona información genómica adicional para el rastreo de brotes y detecta nuevos virus desconocidos; no obstante, hay que tener en cuenta varias cuestiones para aplicar la secuenciación metagenómica en este tipo de vigilancia. 3En primer lugar, la preparación de la muestra es difícil ya que el material genómico de los virus es generalmente eclipsado por el huésped y los genomas bacterianos. En segundo lugar, varios problemas de análisis de datos dificultan el procesamiento eficiente, robusto y automatizado de datos metagenómicos. En tercer lugar, la interpretación de los datos metagenómicos es difícil, debido a la falta de conocimiento general del viroma en la cadena alimentaria y el medio ambiente. Se necesitan desarrollos adicionales en métodos de extracción de ácidos nucleicos específicos de virus, aplicaciones de procesamiento de datos bioinformáticos y métodos unificadoras de visualización de datos para obtener un conocimiento perspicaz de la vigilancia de muestras de alimentos sospechosas.

En nuestra sociedad actual, se presta mucha atención a las enfermedades que están causando brotes ocasionales; sin embargo, hay varios signos de que hay virus ocultos por debajo del radar, debido a un enfoque sobre los virus con repercusión clínica directa. Como tal, la carga de la enfermedad de las infecciones víricas transmitidas por alimentos y agua se registra principalmente en brotes, que se caracterizan por síntomas graves y hospitalización. Se estima que una gran cantidad de infecciones virales que causan síntomas leves y, por lo tanto, no se registran, transportan una gran parte de la carga mundial de enfermedades transmitidas por alimentos y agua. Por otra parte, esta carga de la enfermedad se amplía por las infecciones y los brotes consecuentes de estos virus en poblaciones susceptibles. El comercio mundial de alimentos, la diversificación de fuentes alimentarias y las interacciones con animales y otros reservorios de virus relacionados con la alimentación y el agua complican la capacidad de los investigadores para detectar la fuente original y determinar el patrón de transmisión de virus que causan brotes transmitidos por alimentos. Por lo tanto, los esfuerzos de vigilancia deben centrarse en las técnicas de secuenciación metagenómica, sistemas de análisis bioinformático e iniciativas de intercambio de datos para obtener una visión más realista de la carga mundial de las enfermedades víricas transmitidas por alimentos y agua y tomar decisiones informadas sobre cómo reducir esta carga.

Nieuwenhuijse DF and Koopmans MPG. Metagenomic sequencing for surveillance of food- and waterborne viral diseases. Front Microbiol 2017; 8: 230. doi: 10.3389/fmicb.2017.00230