El síndrome respiratorio agudo grave (SARS. Severe acute respiratory syndrome) es una enfermedad respiratoria nueva que apareció por primera vez en la provincia de Guangdong, China, en 2002. Se caracteriza por fiebre, disnea, tos y neumonía. A los pocos meses se expandió rápidamente por todo el mundo, afectando a más de 8000 pacientes en 29 países y provocando 774 muertes. Más de la mitad de esas enfermedades puede haber aparecido en un paciente índice que llegó a Hong Kong el 21 de febrero de 2003, luego de adquirir la enfermedad en Guangdong. Este es un caso notable que ilustra el impacto de los viajes aéreos modernos en la propagación de la infección humana emergente. El brote pudo controlarse gracias al esfuerzo global coordinado por la OMS y el 5 de julio de 2003 ya no hubo transmisión entre seres humanos, declarándose finalizada la epidemia global. En muchos aspectos permitió adquirir una experiencia global sin precedentes en la rapidez y extensión de su propagación, la magnitud de su impacto sobre los sistemas de salud y las economías y en la eficacia de su control. La enfermedad se caracteriza por una neumonía atípica rápidamente progresiva sin leucocitosis, refractaria al tratamiento antibiótico convencional y se asoció con brotes en familias y ambientes hospitalarios. Se la denominó "neumonía atípica infecciosa". Se barajaron varios agentes causales incluyendo clamidias, la cual fue hallada en el tejido necrópsico de pacientes que fallecieron con esta enfermedad. Sin embargo, la progresión clínica y la falta de respuesta a antibióticos macrólidos son un argumento en contra del papel que representa la clamidia en esta enfermedad.

Aunque muchos agentes fueron identificados en los pacientes con neumonía atípica diagnosticada en Hong Kong, el primero importante fue influenza aviaria A subtipo H5N1 aislado en una familia que retornaba de Fujian a principios de 2003. Por lo tanto, a este patógeno se adjudicó el brote de Guangdong, aunque las investigaciones posteriores no hallaron más casos con el mismo agente.

En la actualidad, existen otros casos sospechosos en Toronto y Singapur, y la OMS recomienda prescindir de viajes innecesarios a las regiones afectadas. La identificación del agente causal fue una prioridad en el esfuerzo por contener la difusión de esta nueva enfermedad.

Etiología

Las investigaciones establecieron que el virus de la influenza y otros patógenos respiratorios no eran la causa de este síndrome nuevo. Las estrategias para la detección del agente incluyeron el uso de la microscopia electrónica directa de las muestras respiratorias, lavado bronquialveolar y tejido pulmonar obtenido por biopsia de pulmón o necropsia, cultivo de líneas celulares conocidas causantes de infección viral respiratoria, PCR y PCR con transcripción inversa. La serología se utilizó para la detección de agentes antigénicamente relacionados con patógenos respiratorios conocidos. Uno de los problemas con que se enfrentaron esta investigación fue la diferenciación del SARS de otras causas más comunes de neumonía atípica. La única manifestación que sustenta el probable diagnóstico de SARS fue la relación epidemiológica con un grupo de casos de enfermedades similares.

Mediante la microscopia electrónica, los miembros de la red de investigación hallaron  partículas similares a los virus en muestras respiratorias clínicas, las cuales tenían una morfología pleomórfica compatible con paramixovirus. Poco después, se detectaron metapneumovirus humanos en el tracto respiratorio de pacientes con SARS en el hospital Prince of  Wales Hospital de Hong Kong y en Toronto pero no fuera de ese ámbito. Fue difícil explicar porqué un metapneumovirus humano, del cual se sabe desde hace muchos años que es un patógeno humano, podría causar un síndrome patológico nuevo e inusual como el SARS. También se adjudicó el SARS a clamidia, rinovirus y coronavirus, en diferentes laboratorios. Con respecto a este último, y a la familia astroviridae, los resultados no son definitivos.

Un coronavirus nuevo fue después identificado en pacientes con SARS. Su presencia en estos pacientes, su ausencia en los controles sanos u otros pacientes con neumonía atípica, y la reproducción de una enfermedad similar en un modelo animal que cumple los postulados de Koch permiten implicar a este coronavirus como causa de SARS. Estudios posteriores han demostrado que el coronavirus del SARS es de origen animal, que su precursor todavía está presente en poblaciones de animales dentro de la región, y que los mercados de animales vivos que existen en China pueden ser la interfase animal-humano que permitió que este virus precursor se adaptase a la transmisión de persona a persona. Estos resultados ponen de relieve la posibilidad de que el SARS vuelva a aparecer y la necesidad de contar con pruebas de laboratorio para el diagnóstico precoz.

Secuencia genética del coronavirus del SARS

A las pocas semanas de haber aislado el coronavirus nuevo asociado con el SARS se completó la secuencia del genoma del virus. El análisis del genoma confirmó que era completamente nuevo en toda su longitud y que no había derivado de la recombinación entre coronavirus animales o humanos ya conocidos, como tampoco se había generado en laboratorios como un agente de bioterrorismo.

Los coronavirus son virus cubiertos con un genoma de RNA de hélice positiva, simple y pueden subdividirse en tres grupos. Si se tienen en cuenta los estudios antigénicos y genéticos, todos los coronavirus humanos previamente conocidos puede clasificarse en el grupo 1 (por ej., 229E) y el grupo 2 (por ej. OC42). Los coronavirus del SARS mostraron cierta reactividad cruzada serológica con el antisuero generado por el coronavirus humano 229E (grupo 1). Pero los estudios de secuencia demostraron que el coronavirus del SARS es genéticamente diferente de los ya conocidos. Por lo tanto, estos hallazgos hicieron concluir que el coronavirus del SARS representa un nuevo cuarto grupo dentro del género coronavirus o que representaba un virus del grupo 2 que divergía de los otros muy al comienzo de su evolución. Pero falta confirmación.

Orígenes y epidemiología molecular del SARS

De todas las explicaciones, la más aceptada es que fue un virus animal que adquirió recientemente la capacidad de transmitirse de persona a persona. Se ha hallado en la materia nasal y fecal de los gatos de algalia y los perros mapaches. Se demostró que la expresión de ORF8 es  indispensable para que el coronavirus del SARS viva en los seres humanos.

Los vendedores de animales que venden animales vivos en los mercados de China tenían una seroprevalencia elevada de coronavirus, tanto humanos como animales, aunque no tenían antecedentes de una enfermedad similar al SARS. Por lo tanto, es posible que el precursor animal del coronavirus del SARS no sea capaz de infectar a los seres humanos, y la exposición repetida al virus precursor animal probablemente provoque la infección abortiva o la estimulación antigénica que es la responsable de la respuesta serológica observada en los que manipulan animales. Estos hallazgos inducen a pensar el lugar donde el virus animal se transmite a los seres humanos es el mercado de animales vivos.

Parece que una vez que el coronavirus precursor del SARS es introducido en estos mercados, el virus se establece con eficacia en mamíferos pequeños. Sin embargo, también se establecen en aves vivas y en animales apartados de su ecosistema.

Las investigaciones epidemiológicas moleculares determinaron que el brote de SARS de Guangdong estuvo estrechamente relacionado con coronavirus de SARS animales. Se cree que el virus se fue adaptado durante el brote hasta llegar a transmitirse de persona a persona. Los virus aislados en China tienen algunas diferencias genéticas con los hallados en Hong Kong, Canadá, Vietnam y Singapur.

Diagnóstico de laboratorio

El aislamiento del agente causal y la determinación de su secuencia genómica parcial dieron lugar a la primera generación de pruebas de laboratorio para el SARS. Las pruebas se basan en las secuencias conocidas (ORF1b) del gen de la replicasa del coronavirus del SARS, como la RT-PC, el IIFA de las células infectadas por el virus mediante pruebas serológicas. Aunque estos tests sirven para el diagnóstico retrospectivo de SARS, no son muy satisfactorios para un diagnóstico en los primeros días de la enfermedad.

Los ensayos RT-PCR de primera generación fueron más sensibles al final de la primera semana de enfermedad (35 a 65% de muestras positivas). Pero, estas pruebas sirven para conocer la patogenia y la transmisión de la enfermedad. El virus fue detectado por RT-.PCR y cultivo, no solo en el tracto respiratorio sino también en heces y orina. La replicación del virus en el tracto gastrointestinal se confirmó por microscopia electrónica de las biopsias de la mucosa intestinal superior e inferior, lo que indica que la infección por el coronavirus del SARS era diseminada y no solo confinada al tracto respiratorio. Pero, esta prueba tiene poca sensibilidad al comienzo de la enfermedad. También se llegó a la conclusión que la transmisión del virus era menor durante los primeros días de la enfermedad, de acuerdo con observaciones epidemiológicas.

El cultivo del virus solo fue posible durante las tres primeras semanas de la enfermedad. Es posible que aunque la replicación viral continúe luego de las tres primeras semanas de la enfermedad, el virus sea neutralizado por anticuerpos y no sea más infectante o transmisible. Estos hallazgos coinciden con los epidemiológicos.

La presencia de virus en las heces indicaría que las pruebas también pueden tomarse de la materia fecal. En un estudio, 65 de 67 muestras de heces recolectadas luego de una media de 14,2 días de comenzada la enfermedad fueron positivas en los análisis RT-PCR convencionales. Sin embargo, otro estudio no pudo repetir estos resultados, pero con muestras tomadas durante los primeros 4 días de la enfermedad, por la lengua y los que las heces no serían útiles para el diagnóstico precoz de SARS. La necesidad del diagnóstico precoz del SARS y la poca sensibilidad de RT-PCR llevaron a crear varias estrategias para mejorarla (lugar, momento, automatización de la extracción.

Mediante el estudio de la secuencia del gen de la nucleocápside en las células infectadas se espera mejorar la sensibilidad diagnóstica de las pruebas. La combinación de RT-PCR y el estudio de diferentes parte del subgenoma viral sirve para confirmar los resultados positivos.

Dado que no se podría mejorar mucho más la sensibilidad analítica de los ensayos RT-PCR la única opción que quedaba para mejorar la sensibilidad del test fue la cantidad de RNA viral agregada a la reacción RT-PCR. Mediante la extracción de muestra de RNA de un gran volumen de aspirado nasofaríngeo y aplicando tecnologías cuantitativas de RT-PCR en tiempo real, la sensibilidad de la detección del coronavirus del SARS mejoró a aproximadamente el 80% en las muestras de aspirado nasofaríngeo recolectadas en los días 1 a 3 del comienzo de la enfermedad, con una especificidad del 100%. Pero hay que hacer controles para descartar la inhibición de la PCR y tener un seguro contra los resultados negativos falsos.

El RNA del coronavirus del SARS fue detectable en más del 50% de las muestras de plasma y del 78% de las muestras de suero en la primera semana de enfermedad. Un estudio demostró su presencia  y fue sometido a replicación en células mononucleares periféricas de un pacientes con SARS durante el inicio de la enfermedad. Pero, no se sabe si esto se debió a la infección de esas células a la fagocitosis realizada por ellas, o por endocitosis del virus que se halla replicando en el tracto respiratorio. Enfermedad metastásica los leucocitos periféricos pueden brindar otra alternativa para el diagnóstico precoz  del SARS. 
Sin embargo, la viremia del coronavirus del SARS ocurre principalmente en la primera semana y, además, fuera del período de SARS epidémico, la mayoría de las infecciones respiratorias están provocadas por otros patógenos, y las muestras respiratorias siguen siendo las muestras clínicas más importantes para la investigación clínica. Como la carga viral es un predictor importante de la evolución clínica se considera que el tratamiento antiviral efectivo con disminución de la carga viral puede aportar beneficio clínico.

En la actualidad, el estándar de oro para confirmar el diagnóstico de SARS es el serodiagnóstico. IIFA usando células infectadas con el virus colocadas en un portaobjetos y cubiertas con teflón, o EIA basado en extractos de células infectadas con virus cubiertas con placas de EIA. Sin embargo, la seroconversión ocurre a las 2 o 3 semanas de la enfermedad, y algunos pacientes lo hicieron hasta 28 días después. Por lo tanto, la serología no es una opción para el diagnóstico precoz de la enfermedad. La detección de anticuerpos IgM o IgA específicos de subclase no permite el diagnóstico precoz. Esta prueba requiere el cultivo de coronavirus SARS vivo para brindar una cantidad de antígeno importante para los ensayos, además de la inactivación de la infectividad viral antes de ser usado fuera del nivel 3 de control de bioseguridad. También se han evaluado nucleoproteínas virales recombinantes y antígenos proteicos expresados por E. coli y otros sustratos como plataformas alternativas de pruebas serológicas. Tienen un costo potencial bajo, es reproducible y no son peligrosas serológicamente en EIA pero hay que tener en cuenta que cada antígeno y formato de ensayo debe ser probado en forma individual para evaluar la posibilidad, aunque rara, de una reacción cruzada con otros coronavirus de seres humanos.

En los períodos en lo cuales no hay brotes de SARS, las muestras clínicas para su diagnóstico deben ser analizadas con un cuidado especial. Los resultados positivos de la RT-PCR deben ser confirmados mediante una prueba molecular independiente en otra muestra diferente. Las pruebas RT-PCR para blancos genómicos diferentes (gen de la replicasa y gen de la nucleoproteína) están disponibles en laboratorios de referencia para confirmar los resultados positivos y para el uso selectivo en pacientes con alto grado de sospecha con resultados negativos. 

Se deben hacer pruebas en muestras de diferentes sitios. Para evitar los resultados negativos se deben hacer controles internos para detectar inhibidores de la PCR y confirmar los resultados positivos en laboratorios de referencia independientes.

La infección humana con un coronavirus animal símil SARS, lo cual es más posible de encontrar, puede comportarse atípicamente comparado con el SARS. Por ejemplo, la enfermedad clínica puede ser más leve y la carga viral más baja y más transitoria que con el SARS. Esto significa que para hacer el diagnóstico de una infección con coronavirus animal relacionado con SARS, la vigilancia debe ser aún mayor.
 
¿Reemergencia del SARS?

Las opciones posibles de una reemergencia del SARS incluye la transmisión continuada no detectada del virus del brote del verano de 2003, el escape el virus del laboratorio que contiene virus vivo del SARS o, la reemergencia del virus de un reservorio animal. No hay evidencia hasta el momento de la persistencia del virus en la población humana. Aunque el virus puede ser detectado por RT-PCR en las heces, durante los meses posteriores al comienzo de la enfermedad, el aislamiento del virus raramente es posible luego de la tercera semana de enfermedad, y no hay pruebas de que la enfermedad sea transmitida por lo pacientes en al final de la convalecencia. Aunque se ha considerado que los pacientes inmunocomprometidos, como los del SIDA, pueden albergar el virus durante largo tiempo, si ocurriera una transmisión epidemiológicamente importante en esos casos, el SARS ya se debería haber manifestado, dada la vigilancia global intensa y los cuidados que ahora existen. El escape del virus de un laboratorio ha ocurrido en tres ocasiones y destaca la importancia de la bioseguridad. La OMS ha provisto guías estrictas para la manipulación del virus y  la seguridad de su almacenamiento. Al menos en uno de los casos el virus fue inactivado químicamente. Por lo tanto, los investigadores debe usar métodos apropiados y aceptados internacionalmente para la inactivación de los virus vivos. Para prevenir cualquier infección inadvertida adquirida en el laboratorio que lleve a una transmisión secundaria a la comunidad, como sucedió luego de la infecciones del laboratorio de Beijing, los laboratoristas deben tener un nivel elevado de alerta ante cualquier enfermedad febril y respiratoria que sufran quienes manipulan coronavirus del SARS. 

La reemergencia del virus de su reservorio animal sigue siendo una posibilidad, dado que el virus es detectable en las heces y secreciones respiratorias de mamíferos pequeños dentro de los mercados de animales vivos del sur de China.