Rotavirus

Última actualización: 05/09/2026 por EMEI

El género Rotavirus agrupa a un conjunto de patógenos entéricos de extraordinaria relevancia clínica, siendo históricamente la principal causa de gastroenteritis aguda severa y deshidratación en lactantes y niños pequeños a nivel mundial. Pertenecientes a los virus de ácido ribonucleico bicatenario (dsRNA), los rotavirus exhiben una arquitectura molecular fascinante, caracterizada por un genoma segmentado y una cápside de triple capa que les confiere una resistencia extrema a las hostiles condiciones del tracto gastrointestinal. La comprensión de su ciclo de replicación, que incluye la transcripción oculta de su genoma y la producción de la primera enterotoxina viral conocida (NSP4), es fundamental para el desarrollo de estrategias profilácticas y el entendimiento de la patogenia de las enfermedades diarreicas.

1. Filogenia y Taxonomía Viral Actualizada

Los rotavirus (del latín rota, rueda, por su apariencia al microscopio electrónico) han sido objeto de una reciente y profunda reestructuración taxonómica por parte del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV). Anteriormente clasificados en la familia Reoviridae, actualmente se ubican en:

• Orden: Reovirales

• Familia: Sedoreoviridae (que agrupa a los virus con cápsides sin torretas en los vértices).

• Género: Rotavirus

El género se subdivide en al menos 10 especies o grupos antigénicos (designados de la A a la J), basados en la reactividad antigénica de la proteína de la cápside intermedia (VP6).

• Rotavirus A (RVA): Es el patógeno humano más importante, responsable de más del 90% de las infecciones endémicas en la infancia.

• Rotavirus B y C: Causan brotes epidémicos esporádicos de gastroenteritis severa en adultos y niños, respectivamente.

• Los grupos restantes infectan predominantemente a diversas especies animales (aves, porcinos, bovinos).

2. Estructura del Virión y Organización Genómica

El virión maduro e infeccioso es una partícula icosaédrica no envuelta, de aproximadamente 100 nanómetros de diámetro, caracterizada por una compleja Cápside de Triple Capa (TLC).

2.1. Arquitectura de la Cápside

La estructura del virión se divide en tres estratos proteicos concéntricos que protegen el genoma:

• Capa Interna (Core): Formada por la proteína VP2. Encierra el genoma viral y los complejos enzimáticos de transcripción (VP1 y VP3).

• Capa Intermedia: Compuesta por trímeros de la proteína VP6. Es la proteína más abundante del virión, altamente inmunogénica y determina el grupo (A-J) y subgrupo del virus. La estructura formada por la capa interna y la intermedia se denomina Partícula de Doble Capa (DLP).

• Capa Externa: Formada por la glicoproteína VP7 (que constituye la superficie lisa de la cápside) y la proteína de las espículas VP4 (que protruye desde la superficie). VP7 y VP4 definen los serotipos G (Glicoproteína) y P (Sensible a Proteasa), respectivamente, los cuales son la base para la formulación de vacunas.

2.2. Organización del Genoma Segmentado

El genoma está constituido por 11 segmentos de ARN bicatenario (dsRNA). Cada segmento codifica, por regla general, una única proteína (con la excepción del segmento 11, que codifica dos proteínas en algunos serotipos). El genoma codifica 6 proteínas estructurales (VP1-VP4, VP6, VP7) y 6 proteínas no estructurales (NSP1-NSP6).

• VP1: ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp).

• VP3: Enzima multifuncional con actividad guanililtransferasa y metiltransferasa, responsable de añadir la caperuza 5′ (5′-cap) a los ARN mensajeros virales.

• NSP1: Antagonista del interferón.

• NSP2 y NSP5: Esenciales para la formación de los viroplasmas (fábricas virales citoplasmáticas).

• NSP3: Secuestrador de la maquinaria de traducción del huésped.

• NSP4: Enterotoxina viral y receptor intracelular.

3. Ciclo de Replicación Viral y Dianas Moleculares

El ciclo de vida del rotavirus es estrictamente citoplasmático y presenta adaptaciones únicas para evadir la detección inmunológica y ensamblar su compleja cápside.

3.1. Entrada Celular y Activación Proteolítica

El tropismo del rotavirus está restringido a los enterocitos maduros de las vellosidades del intestino delgado.

1. Cebado por Tripsina: Para que el virus sea plenamente infeccioso, la proteína de las espículas VP4 debe ser escindida por proteasas presentes en la luz intestinal (como la tripsina) en dos fragmentos: VP8* (dominio de unión al receptor) y VP5* (dominio de penetración de membrana).

2. Unión a Receptores: VP8* se une a los Antígenos Histo-Sanguíneos (HBGA) y a residuos de ácido siálico en la superficie del enterocito. Posteriormente, VP5* y VP7 interactúan con correceptores, incluyendo integrinas (alfa-2 beta-1, alfa-v beta-3) y la proteína de choque térmico Hsc70.

3. Internalización y Desnudamiento: El virus ingresa por endocitosis. La disminución del nivel de calcio en el endosoma provoca la desestabilización y pérdida de la capa externa (VP7 y VP4). La Partícula de Doble Capa (DLP) resultante penetra la membrana endosomal y se libera al citoplasma.

3.2. Transcripción Oculta y Traducción

Los virus de dsRNA enfrentan un problema crítico: el dsRNA es un potente inductor del interferón si es detectado por sensores citosólicos como RIG-I y MDA5.

• Transcripción Endógena: Para evitar la detección, la transcripción ocurre exclusivamente dentro de la DLP intacta. La polimerasa VP1 transcribe la cadena negativa del dsRNA, y la enzima VP3 añade la caperuza 5′. Los ARN mensajeros de polaridad positiva (+ssRNA) son extruidos al citoplasma a través de canales en la proteína VP6.

• Secuestro Traduccional (Host Shut-off): Los ARNm del rotavirus carecen de cola poli-A. Para ser traducidos eficientemente, la proteína viral NSP3 se une a una secuencia consenso en el extremo 3′ del ARNm viral y, simultáneamente, interactúa con el factor de iniciación eIF4G del huésped. Esto expulsa a la proteína de unión a poli-A (PABP) celular, paralizando la traducción de los ARNm del huésped y favoreciendo exclusivamente la síntesis de proteínas virales.

3.3. Ensamblaje en Viroplasmas y Maduración en el Retículo Endoplásmico

• Viroplasmas: Las proteínas NSP2 y NSP5 inducen la formación de inclusiones citoplasmáticas densas llamadas viroplasmas. Aquí, los 11 segmentos de +ssRNA se empaquetan junto con VP1 y VP3 dentro de un núcleo de VP2. Inmediatamente, VP1 sintetiza la cadena complementaria negativa para formar el genoma dsRNA. Luego, se añade la capa de VP6, formando nuevas DLPs.

• Maduración Inusual: Las DLPs recién formadas migran hacia el retículo endoplásmico (RE). La proteína no estructural NSP4, que actúa como un receptor transmembrana en el RE, se une a la VP6 de la DLP.

• Envoltura Transitoria: La DLP gema hacia el lumen del RE, adquiriendo una envoltura lipídica transitoria. Dentro del RE, esta envoltura se pierde y se ensamblan las proteínas de la capa externa (VP7 y VP4).

• Liberación: Los viriones maduros de triple capa son liberados mediante lisis celular o a través de vías secretoras no clásicas.