Infección por SARS-CoV-2 en animales

Taxonomía: el SARS-CoV-2 se clasifica en el dominio Riboviria, reino Orthornavirae, filo Pisuviricota, clase Pisoniviricetes, orden Nidovirales, suborden Cornidovirineae, familia Coronaviridae, subfamilia Orthocoronavirinae, género Betacoronavirus, subgénero Sarbecovirus y especie coronavirus relacionado con el síndrome respiratorio agudo grave.

Estructura y genoma vírico: como coronavirus, el SARS-CoV-2 es un virus grande, aproximadamente esférico, con envoltura de biomembrana de ~100 nm de diámetro, con prominentes proyecciones de glucoproteínas que pueden alcanzar ~20 nm de longitud. El genoma del virus es una única molécula de ARN de cadena positiva de ~30 kilobases, uno de los genomas de ARN más grandes conocidos, que codifica cuatro proteínas estructurales, 16 no estructurales y seis accesorias.

Ciclo de replicación: en resumen, el ciclo de replicación del virus incluye la unión de las partículas del SARS-CoV-2 al receptor celular de la enzima convertidora de la angiotensina 2 (ECA2), que es una proteína que se expresa abundantemente en humanos y algunos otros mamíferos en células de varios tejidos, como el pulmón, la mucosa nasal y oral y la nasofaringe. Después de unirse, los viriones del SARS-CoV-2 acceden al citoplasma fusionándose con la membrana celular mediante escisión por la serina proteasa transmembrana celular 2 (TMPRSS2). Una vez en el citoplasma, el genoma vírico se desencapsula y se libera. Los polipéptidos traducidos en el marco de lectura abierto son luego procesados por proteasas víricas a 16 proteínas no estructurales.

El retículo endoplásmico rugoso (RER) se utiliza para formar el complejo ARN replicasa-transcriptasa (RTC), que dará lugar a la síntesis de copias de ARN de longitud completa (–) que se usarán como moldes para genomas de ARN de longitud completa (+). Mediante la transcripción, se producen ARN subgenómicos que incluyen proteínas estructurales y accesorias codificantes. Las proteínas estructurales traducidas y el ARN genómico se ensamblan en la nucleocápside vírica y la envoltura en el complejo intermedio RE-aparato de Golgi, y después las partículas maduras se liberan por exocitosis.

Origen: los estudios filogenéticos que reconstruyen las relaciones evolutivas entre el SARS-CoV-2 y sus parientes más cercanos sugieren que el antepasado del SARS-CoV-2 es un virus animal, probablemente en los murciélagos de herradura (Rhinolophus spp). El virus puede haber surgido en la población humana a través de un hospedador intermediario.

Los datos espaciales y genómicos sugieren que los dos primeros linajes del SARS-CoV-2 se asociaron con el mercado de Huanan, ubicado en Wuhan, China. Los mamíferos vivos, incluidos los perros mapache (Nyctereutes procyonoides), se vendieron en el mercado a finales de 2019, y los análisis geoespaciales en el mercado muestran que las muestras ambientales positivas al SARS-CoV-2 estaban fuertemente asociadas con los vendedores que venden animales vivos. Juntos, estos análisis proporcionan evidencia de la aparición de SARS-CoV-2 a través del comercio de vida silvestre e identifican el mercado de Huanan como el epicentro inequívoco de la pandemia de COVID-19.(1)

El virus del antepasado animal inmediato o progenitor, que se identificó en las civetas durante el brote de SARS en 2003 y en los camellos durante el brote de MERS en 2012, sigue siendo difícil de alcanzar para el SARS-CoV-2. Se encontró que el SARS-CoV-2 tiene la deficiencia más extrema de dinucleótidos CpG en todos los genomas conocidos de betacoronavirus, similar a un coronavirus canino virulento, lo que sugiere que los caninos pueden ser un hospedador intermediario del SARS-CoV-2.(2)

Es fundamental realizar más investigaciones sobre la vida silvestre para identificar las especies intermedias que facilitaron la transmisión de los murciélagos a los humanos y para evaluar la extensión de la diversidad en la filogenia de los sarbecovirus relacionados que presentan un alto riesgo de futuras transmisiones interespecie. Se han recuperado varios coronavirus relacionados con el SARS-CoV-2 de lugares en el sudeste de Asia, algunos de ellos de murciélagos recogidos ya en 2010.(3,4,5,6,7,8)

Patogenia: los estudios en humanos y animales infectados naturalmente, además de en modelos animales, han sido útiles para dilucidar la patogenia de las infecciones por SARS-CoV-2.(9) El virus entra en el tracto respiratorio, las vías respiratorias y las células epiteliales alveolares del hospedador, donde las células endoteliales vasculares y los macrófagos alveolares son objetivos de entrada del virus dada su expresión relativamente alta de ECA2.(10) Se pueden encontrar títulos detectables del virus en las vías respiratorias superiores (orofaringe y nasofaringe) incluso durante los periodos prodrómicos, lo que permite una transmisión respiratoria eficaz.

La lesión pulmonar puede incluir daño alveolar difuso, que puede dar lugar a un estado "con fugas" del epitelio y endotelio que favorece la inflamación y la coagulación. El desequilibrio en los sistemas de coagulación y fibrinólisis puede dar lugar a inmunotrombosis en los casos graves.(11)

El SARS-CoV-2 también puede causar infecciones entéricas, ya que la ECA2 se expresa abundantemente en el tracto intestinal de los mamíferos. El ARN vírico se puede encontrar en las heces o en hisopos rectales de humanos y animales infectados; la vigilancia de las aguas residuales se ha vuelto cada vez más importante en la vigilancia del virus a nivel comunitario.

Los coronavirus, incluido el SARS-CoV-2, han desarrollado mecanismos para evadir las vías del interferón del hospedador (IFN) con el fin de sobrevivir en las células del hospedador. Los pacientes con enfermedad clínica grave por la infección por SARS-CoV-2 a menudo tienen una respuesta inmunitaria desequilibrada con altas concentraciones de citocinas inflamatorias y quimiocinas, así como bajas concentraciones circulantes de IFN-beta e IFN-gamma. La vía de evasión del virus puede implicar la evasión de la señalización del IFN por el SARS-CoV-2 y una producción alterada de IFN.(10)

En los casos de enfermedad pulmonar grave, hay una elevación de las citocinas inflamatorias séricas que provoca una tormenta de citocinas y cambios inmunopatológicos.

Periodo de incubación: en el laboratorio, el periodo de incubación del SARS-CoV-2 en algunos animales no humanos infectados experimentalmente parece ser similar al de los humanos (2-14 días).

• Los visones infectados experimentalmente (Neogale [anteriormente Neovison] vison) tenían ARN vírico en la saliva de 1 a 7 días después de la infección.(12)

• Los hurones infectados experimentalmente (Mustela putorius furo) transmitieron el SARS-CoV-2 a los hurones por contacto directo 2 días después de la infección.(13)

• El pico de excreción vírica oral y nasal se registró 2-3 días después de la infección en gatos infectados experimentalmente y en hámsteres dorados sirios (Mesocricetus auratus), y se detectó ARN del virus en hisopos rectales de perros 2-6 días después de la infección.(14,15,16)

• Las muestras de hisopos nasales de dos especies de macacos y titíes (Callithrix jaco) mostraron picos en las concentraciones de ARN genómico vírico 2 días después de la infección.(17)

• El virus infeccioso se eliminó tanto del tracto respiratorio como gastrointestinal en los monos verdes africanos (Chlorocebus sabaeus) 2-7 días después de la infección, seguida de recrudescencia 14-21 días después de la infección.(18)

• El virus infeccioso se aisló del epitelio nasal y la tráquea de los murciélagos frugívoros (Rousettus aegyptiacus), inoculado intranasalmente, 4 días después de la infección.(19)

• El ARN del SARS-CoV-2 se detectó 2 días después de la infección en hisopos nasales, orales y rectales de cervatillos de cola blanca infectados experimentalmente (Odocoileus virginianus).(20)

• Las musarañas arbóreas (Tupaia belangeri) a partir de los 6-12 meses de edad eliminan el SARS-CoV-2 en la fase más temprana de la infección que los adultos, y el ARN genómico del SARS-CoV-2 puede detectarse 6 días después de la infección en hisopos nasales, faríngeos y anales.(21)

Morbilidad: en una revisión sistemática de la literatura de informes de casos publicados entre el 1 de enero de 2020 y el 1 de junio de 2021, se informó de que 38 de 64 (59 %) animales que dieron positivo al SARS-CoV-2 por prueba de RT-PCR tenían signos clínicos.(22) Sin embargo, la mayoría de estos datos se obtuvieron de la vigilancia pasiva, que está sesgada hacia los casos clínicamente afectados.

Mortalidad y letalidad: la mayoría de los casos en animales han sido leves y autolimitantes; sin embargo, las infecciones en los visones de granja han causado brotes de enfermedades respiratorias con muerte provocada por neumonía intersticial. Las tasas de mortalidad variaron en las granjas de visones adultos del 2,4 % al 9,8 % en los Países Bajos, pero en >318 000 animales de diferentes especies evaluados y declarados a la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA, anteriormente OIE), la tasa de mortalidad fue del 0,2 % y la tasa de letalidad del 1,4 %.(23)

Distribución geográfica: más de 230 países han declarado casos humanos de COVID-19 a la Organización Mundial de la Salud (OMS). El primer caso de infección por SARS-CoV-2 en un animal no humano fue declarado oficialmente a la OMSA por Hong Kong el 29 de febrero de 2021. Hasta el 30 de abril de 2022, 35 países de América, África, Asia y Europa habían declarado la infección en varias especies animales.

Transmisión: los modos de transmisión del SARS-CoV-2 entre los animales no humanos son los mismos que los categorizados para los humanos (es decir, inhalación y depósito del SARS-CoV-2 en las membranas mucosas expuestas).

• Los hurones inoculados por vía intranasal y puestos en contacto directo e indirecto con hurones no tratados previamente 2 días después de la infección transmitieron el SARS-CoV-2 por contacto entre animales en la misma jaula y por aerosol en animales de diferentes jaulas. Se produjo la transmisión rápida incluso antes de que los hurones infectados llegaran a su mayor número de copias de ARN vírico en lavados nasales a los 4 días después de la infección. La transmisión también se produjo antes del pico de temperatura corporal y la pérdida de peso corporal en los animales infectados, lo cual es compatible con la infectividad de los individuos antes de la aparición de los signos clínicos.(13)

• Los gatos infectados experimentalmente excretan el virus por vía oral y nasal hasta 5 días después de la infección, y alcanzan los títulos máximos a partir de la excreción nasal 3 días después de la infección. En el mismo experimento, los gatos sin experiencia inmunitaria previa que tuvieron contacto con gatos infectados eliminaron el virus infeccioso por vía oral 24 horas después de la exposición, y la duración de la eliminación del virus fue prolongada, en comparación con la de los gatos inoculados.

• A diferencia de los gatos, los perros no eliminan el virus después de la infección a pesar de desarrollar una respuesta de anticuerpos antivirales neutralizantes.(14)

• Los cervatillos sin experiencia inmunitaria de los ciervos de cola blanca que se pusieron en contacto con animales infectados experimentalmente liberaron SARS-CoV-2 infeccioso en muestras oronasales 2 días después del contacto.(20)

• En un estudio experimental, los hisopos orales de al menos un ciervo adulto sin exposición previa que se mezcló con un individuo infectado tenían ARN del SARS-CoV-2 detectable de 2 a 4 días después de la mezcla. También se evaluó la transmisión vertical del SARS-CoV-2 y dos de los tres fetos de un ciervo infectado tenían cantidades detectables de ARN vírico en al menos uno de los tejidos recogidos 4 días después de la infección.(24)

Salud pública: la transmisión confirmada del SARS-CoV-2 de animales a humanos sigue siendo infrecuente. La evidencia basada en la secuenciación muestra la transmisión a los humanos desde el visón en Europa, los ciervos en Canadá y un gato en Tailandia.(25,26,27,28)

Después de los brotes de SARS-CoV-2 en granjas de visones en Dinamarca y Polonia, aparecieron posteriormente nuevas variantes encontradas en visones dentro de la comunidad humana local.(25,29,30) Los visones infectados experimentalmente transmitieron SARS-CoV-2 Omicron a otros individuos por contacto.(12) En Utah, los visones en libertad, presuntamente fugitivos domésticos, tenían altos títulos de anticuerpos frente al SARS-CoV-2 después de los brotes locales en las granjas de visones, lo que sugiere una vía de transmisión potencial desde las granjas de visones domésticos a los animales silvestres nativos.(31,32) En España, la infección por SARS-CoV-2 se detectó en dos visones asilvestrados capturados en estado silvestre.

Un nuevo y muy divergente linaje de SARS-CoV-2 se relacionó epidemiológicamente con un caso humano en Canadá, lo que sugiere la transmisión del venado de cola blanca a un humano.(27)

Un veterinario en Tailandia desarrolló la infección por SARS-CoV-2 después de que le estornudara un gato infectado, clínicamente afectado y con propietarios infectados. La direccionalidad de la transmisión del gato al humano se corroboró por el análisis de las secuencias del genoma vírico.

La infección por SARS-CoV-2 en animales es una enfermedad de declaración obligatoria a la OMSA. En Estados Unidos, la definición de caso y los criterios de decclaración incluyen resultados positivos de la prueba de PCR de transcripción inversa cuantitativa (RT-qPCR) con confirmación de la secuenciación a partir de muestras biológicas o de la cepa del virus, o anticuerpos neutralizantes demostrados del SARS-CoV-2. Los laboratorios dentro de Estados Unidos y sus territorios están obligados a informar de todos los resultados positivos de las pruebas al USDA Animal and Plant Health Inspection Service (APHIS).

Otros coronavirus de importancia médica: en los animales están implicadas varias especies de coronavirus en un amplio abanico de enfermedades en varias especies de vertebrados.

• Entre los coronavirus animales más frecuentes se encuentran cepas del virus de la diarrea epidémica porcina que han estado implicadas en infecciones clínicas que varían desde signos respiratorios leves hasta diarrea grave y vómitos en los cerdos, y el Alfacoronavirus 1, implicado en diarrea y peritonitis infecciosa felina en gatos y enteritis en perros.(33,34,35)

• Las cepas del Betacoronavirus 1 subgénero Embecovirus pueden causar signos respiratorios leves en perros y bovinos, así como enfermedad entérica en equinos y bovinos.

• Una especie recientemente descubierta de Deltacoronavirus, Coronavirus HKU15, ha estado implicada en brotes de diarrea en cerdos y ha demostrado ser patógena en pollos y pavos.

• Las cepas de coronavirus aviar pueden causar bronquitis infecciosa en pollos y diarrea en pollos y pavos.

• Las cepas de coronavirus murinos pueden infectar el cerebro, el hígado y las vías respiratorias y causar enfermedad tanto aguda como crónica en los roedores de laboratorio.

• En los dromedarios, el MERS-CoV causa principalmente una infección benigna y transitoria de las vías respiratorias superiores.

• Se han identificado otros coronavirus en ratas y ratones en libertad en China, pero las infecciones clínicas siguen siendo desconocidas.

• Se han observado diversos coronavirus en murciélagos. Se han identificado más de 4000 secuencias de coronavirus de 14 familias de murciélagos. No está claro si las especies de murciélagos son universalmente tolerantes a la infección por coronavirus; sin embargo, las infecciones experimentales han mostrado una lesión tisular leve y ningún signo clínico evidente de infección.

Potencial de las vías enzoóticas de evolución del SARS-CoV-2 y otros coronavirus: varias especies han demostrado capacidad para eliminar virus infecciosos en infecciones experimentales y finalmente actuar como fuente de infección. Las características biológicas y el nivel de interacción con los humanos y otros animales hacen que algunas especies sean de particular interés.

Los ciervos de cola blanca han demostrado no solo la capacidad de transmitir horizontalmente el SARS-CoV-2 a animales en contacto con los humanos, sino también a producir cepas de virus con sustituciones de aminoácidos en el dominio de unión al receptor que rara vez se dan en los humanos. El análisis genómico de muestras de nódulos linfáticos retrofaríngeos de individuos infectados reveló 12 linajes de SARS-CoV-2, lo que sugiere múltiples episodios de saltos interespecíficos zooantroponóticos y transmisión de ciervo a ciervo.(36)

También se han encontrado cambios genómicos en las cepas de SARS-CoV-2 recuperadas de visones infectados que son de gran preocupación, ya que podrían indicar diferentes vías enzoóticas para la evolución.(25,37,38)

Más tarde aparecieron nuevos linajes altamente divergentes de SARS-CoV-2 en visones y ciervos de cola blanca dentro de la comunidad humana local en Dinamarca y Canadá.(25,27) Estas variantes podrían presentar potencialmente un aumento de la transmisibilidad y la virulencia, generando preocupación por su impacto no solo en humanos, sino también en las poblaciones de animales no humanos. El establecimiento de ciclos enzoóticos de transmisión puede potencialmente dar lugar a episodios de transmisión a otras especies animales y a la población humana y finalmente generar cepas recombinantes con virus animales que originen cepas con un impacto desconocido para la salud animal y pública.(39,40)

Aunque es infrecuente, algunos coronavirus que infectan a los animales pueden transmitirse a los humanos y luego diseminarse entre ellos, como se ha demostrado con el SARS-CoV-2. La detección de coronavirus animales en humanos se ha descrito continuamente en todo el mundo.

• En 2010, las cepas similares de Alfacoronavirus 1, previamente conocidas como coronavirus entérico felino, se detectaron en hisopos respiratorios de humanos con síntomas respiratorios agudos que resultaron negativos para influenza en Arkansas. El análisis de secuencias parciales reveló cepas similares al Betacoronavirus 1, previamente conocidas como coronavirus humano OC43, sugestivas de coinfección o recombinación potencial por Alfacoronavirus 1 y Betacoronavirus 1.(41)

• De 192 hisopos humanos recogidos de pacientes con neumonía hospitalizados en Malasia entre 2017 y 2018, cuatro dieron positivo por RT-PCR para un virus genéticamente similar al Alphacoronavirus 1, anteriormente conocido como coronavirus canino.(42)

• Una nuevo Alfacoronavirus recombinante de los previamente conocidos como coronavirus canino y felino se aisló recientemente a partir de muestras respiratorias de un grupo de niños con neumonía en Malasia.(43)

• Otro estudio encontró un Deltacoronavirus, que causa diarrea en cerdos, pollos y pavos, en muestras de plasma de tres niños haitianos con enfermedad febril aguda indiferenciada.(44)

El descubrimiento de coronavirus animales y potencialmente recombinantes en humanos subraya la amenaza para la salud pública de los coronavirus animales y la necesidad urgente de fortalecer la vigilancia de los virus animales. A pesar del aspecto autolimitante de la transmisión entre especies, la posibilidad de adaptación y generación de virus recombinantes puede representar una amenaza para las epidemias o pandemias.

La infección clínica por el SARS-CoV-2 se manifiesta principalmente en humanos como una infección del tracto respiratorio; no obstante, pueden infectarse las células de otros múltiples sistemas donde abundan los receptores de la ECA, incluyendo los aparatos digestivo, muscular y urinario, y los sistemas nervioso y cardiovascular. Por esa razón, se ha descrito un amplio espectro de signos clínicos y síntomas en humanos infectados por diferentes variantes del SARS-CoV-2, que incluyen dificultad para respirar, tos, escalofríos, fiebre, fatiga, dolor muscular, malestar en el pecho, dolor de cabeza, diarrea, anorexia, náuseas, vómitos, pérdida del olfato y pérdida del gusto.

Se han producido signos clínicos similares en vertebrados no humanos. Las características clínicas en los animales pueden incluir elevación de la temperatura corporal, tos, estornudos, dificultad respiratoria, secreción nasal, secreción ocular, vómitos o diarrea, fiebre, inapetencia y letargo.

• Los visones infectados experimentalmente con la variante Omicron del SARS-CoV-2 desarrollaron letargo, anorexia, diarrea, secreción nasal y lagrimal y estornudos.(12) Los indicadores de enfermedad de los visones de cría infectados de forma natural por el SARS-CoV-2 en Utah incluían, sobre todo, muerte súbita, anorexia y aumento del esfuerzo respiratorio.(31)

• Los hurones infectados experimentalmente desarrollaron temperaturas corporales elevadas, pérdida de apetito, disminución de la actividad y tos ocasional.(13,16,45)

• Se observaron incrementos en la temperatura corporal en dos especies de macacos (Macaca fascicularis y Macaca mulata) y un tití, y se apreció una pérdida de peso corporal 10 días después de la infección experimental en los macacos.(17)

• La enfermedad clínica fue leve en los monos verdes africanos, y la función respiratoria reveló una disminución transitoria en el volumen de aire inhalado, o volumen corriente, a los 7 días después de la infección.(18)

• Después de la inoculación oronasal de cerdos con SARS-CoV-2, un individuo desarrolló signos clínicos leves e inespecíficos, como tos y letargo.(46)

• Cuando se infectan por el SARS-CoV-2, las musarañas (Tupaia belangeri), un mamífero del orden Scandentia que posee una relación genética más estrecha con los primates que con los roedores, solo desarrollaron un aumento de la temperatura corporal, especialmente en las hembras.(21)

• Se observó secreción ocular y nasal en ciervos de cola blanca infectados experimentalmente de 5 a 10 días después de la infección, y se apreció una ligera elevación de la temperatura corporal de 0 a 3 días después de la infección.(24)

Como en humanos, se pueden dar infecciones inaparentes en animales. En un estudio de gatos y perros de hogares con casos de COVID-19 en Texas, los propietarios de mascotas describieron signos clínicos leves de enfermedad, como vómitos, diarrea, letargo y estornudos, en 37 de 169 (22 %) animales infectados. El porcentaje de animales no infectados con estos signos clínicos tampoco fue significativamente diferente (63/356 [18 %]), lo que sugiere en parte que estos signos pueden no ser atribuibles a la infección por SARS-CoV-2 (comunicación personal).(47)

Hallazgos histopatológicos y post mortem: en los visones infectados naturalmente se encontró neumonía intersticial aguda en casi todos los visones que murieron en el punto álgido de los brotes y fueron examinados después de la muerte. El daño alveolar agudo fue un hallazgo histopatológico consistente en los visones que murieron con neumonía.(23)

En el examen histológico de un gato infectado de forma natural que fue eutanasiado, se observó neumonía broncointersticial, degeneración y necrosis miocárdica aguda y cardiomiopatía hipertrófica leve.(48)

Muchas otras especies que fueron infectadas experimentalmente por SARS-CoV-2 desarrollaron cambios patológicos, principalmente en el tracto respiratorio.

• La necropsia de macacos y babuinos infectados experimentalmente reveló que los pulmones eran el órgano más afectado. Era evidente una inflamación mononuclear intersticial de mínima a leve multifocal, por lo general compuesta por macrófagos y linfocitos que expandían los septos alveolares con infiltrados variables de neutrófilos o fibrosis. En el mismo estudio se observó neumonitis intersticial y alveolar en titíes, aunque no tan prevalente como en macacos o babuinos. Los cambios patológicos fueron de moderados a graves en los babuinos, moderados en los macacos y leves en los titíes envejecidos.(49)

• En ratones transgénicos que expresan el receptor ACE2 humano, el diagnóstico histopatológico típico fue neumonía intersticial con infiltración celular inflamatoria prominente alrededor de los bronquiolos y vasos sanguíneos.(50)

• Algunos conejos infectados experimentalmente desarrollaron adenopatía traqueobronquial compatible con hiperplasia linfoide leve.(51)

• En el tracto respiratorio de ciervos de cola blanca infectados, se observó rinitis linfohistiocítica y neutrofílica de leve a moderada, traqueítis de erosiva a supurativa y bronquitis erosiva con peribronquiolitis mixta. Los bronquiolos y los vasos sanguíneos estaban delimitados por linfocitos perivasculares y peribronquiolares, histiocitos y pocos neutrófilos; también se observó amigdalitis erosiva leve. Los pulmones fetales contenían ocasionalmente focos intrabronquiales e intrabronquiolares de células escamosas; sin embargo, no se detectaron antígenos víricos en los pulmones fetales o dentro de la placenta.(24)

• Los estudios patológicos en hurones infectados experimentalmente revelaron perivasculitis linfoplasmocitaria grave y vasculitis, así como peribronquitis leve en los pulmones.(16)

• En las necropsias de perros mapaches (Nyctereutes procyonoides), se identificó una rinitis leve que afectaba a las regiones respiratoria y olfatoria en todos los animales infectados de forma experimental. Se encontraron lesiones histopatológicas indicativas de replicación del SARS-CoV-2 en los cornetes nasales.(52)

• No se observaron lesiones macroscópicas en ninguno de los gatos o perros infectados experimentalmente. Histológicamente, se observó rinitis linfoplasmocitaria supurativa y ulcerosa moderada en los cornetes nasales junto con traqueítis linfoplasmocitaria leve en los gatos.(14)

Infecciones naturales: varias especies de mamíferos silvestres y domésticos se han infectado naturalmente con el SARS-CoV-2 en todo el mundo. En la mayoría de los casos, la enfermedad en estos animales ha sido sobre todo inaparente o leve. En raras ocasiones, algunas especies pueden desarrollar signos clínicos de infección de moderados a graves.(45) De las 19 especies de vertebrados infectadas por SARS-CoV-2 en todo el mundo en marzo de 2022 (OMSA, 2022b), la infección clínica grave se ha restringido principalmente al visón y, en raras ocasiones, a los individuos con afecciones médicas subyacentes.

La mayoría de las especies silvestres infectadas son animales de zoológico en cautividad que se cree que han estado expuestos a trabajadores o visitantes infectados. Los animales de zoológico infectados por SARS-CoV-2 incluyen grandes felinos como el tigre malayo (Panthera tigris jacksoni), el león (Panthera leo), el leopardo de las nieves (Panthera uncia), el gato pescador (Prionailurus viverrinus), el lince euroasiático (Lince lince), el lince canadiense (Lynx canadensis) y el puma (Puma concolor), así como otros grupos como el gorila, la hiena manchada, el coatimundi, el binturong, la nutria y el hipopótamo.

La infección natural de los grandes felinos en cautividad ha causado signos clínicos de letargo, anorexia y signos respiratorios anormales. Además, los gorilas de zoológico expuestos han desarrollado signos respiratorios leves como tos y congestión.(53) En marzo de 2020, cuatro tigres y tres leones en el zoológico del Bronx en Nueva York desarrollaron signos respiratorios leves y anormales causados por la infección por SARS-CoV-2. El aislamiento del virus fue positivo en el líquido de lavado traqueal de un tigre y en las muestras fecales de un tigre y un león.

En los animales de compañía, se ha descrito que los individuos expuestos de forma natural presentan signos clínicos leves. En un estudio de vigilancia activa llevado a cabo en Texas, de 17 perros y gatos confirmados positivos para la infección por SARS-CoV-2, 14 no desarrollaron signos clínicos, y los otros describieron letargo o estornudos.(54) En la misma vigilancia, el muestreo repetido de perros y gatos positivos para SARS-CoV-2 mostró persistencia del ARN del virus durante al menos 25 días después de la prueba inicial, y el SARS-CoV-2 infeccioso se aisló con éxito de los hisopos respiratorios de dos gatos infectados de forma natural.(54,55) El aislamiento del SARS-CoV-2 infeccioso también se ha descrito en perros.(56)

Se han descrito casos excepcionales de enfermedad más grave principalmente en visones en cautividad (N vison) y, en raras ocasiones, también en gatos y perros domésticos. Se han producido brotes de SARS-CoV-2 en granjas de visones y se han asociado con altas tasas de mortalidad en estos animales:

• En Utah, la infección se transmitió rápidamente entre los animales alojados independientemente y las explotaciones, causando graves enfermedades respiratorias y la muerte.

• En los Países Bajos, el SARS-CoV-2 causó brotes de enfermedades respiratorias con mayores tasas de mortalidad en granjas de visones. El daño alveolar agudo fue un hallazgo histopatológico consistente en los visones que murieron con neumonía.

• En Dinamarca, el SARS-CoV-2 se transmitió rápidamente entre los visones de granja, lo que provocó una enfermedad respiratoria.

• La infección por SARS-CoV-2 se relacionó con miocarditis en el Reino Unido y Francia.

Otra especie que ha demostrado una alta sensibilidad a la infección por SARS-CoV-2 y ha confirmado su capacidad para transmitir el SARS-CoV-2 a otros animales es el venado de cola blanca (Odocoileus virginianus). Se ha encontrado una alta seroprevalencia de la infección por SARS-CoV-2 en ciervos de cola blanca en libertad, que también han demostrado ser sensibless a varios linajes de SARS-CoV-2. Una serie de estudios demostró que prácticamente todos los ciervos de cola blanca en cautividad en una instalación de ciervos albergaban anticuerpos neutralizantes frente al SARS-CoV-2, y el análisis retrospectivo de muestras reveló que todos los ciervos seroconvirtieron en el mismo momento y mantuvieron anticuerpos neutralizantes durante al menos 13 meses.

En raras circunstancias, el SARS-CoV-2 puede causar una enfermedad grave o contribuir a la muerte de los animales. En EE. UU. se sospechaba que el SARS-CoV-2 había contribuido a la gravedad de los signos clínicos que provocaron la eutanasia en un perro y que era la causa principal de muerte en un gato.

Estudios experimentales de infección: los estudios experimentales de infección han definido la capacidad de varios taxones de vertebrados no humanos para infectarse y eliminar virus infecciosos. También han sido fundamentales para identificar especies que no son sensibles a infecciones en condiciones experimentales.

Varios órdenes de mamíferos, incluidos los primates, los carnívoros, los roedores, los lagomorfos y los quirópteros, son sensibles a la infección natural o experimental por el SARS-CoV-2. Hasta el 31 de marzo de 2022, 35 países de América, África, Asia y Europa habían declarado 669 brotes de SARS-CoV-2 en 20 especies animales a la Organización Mundial de Sanidad Animal. Las especies no humanas con capacidad demostrada para eliminar el SARS-CoV-2 infeccioso sobre la base de infecciones experimentales y naturales, a fecha de marzo de 2022, incluyen las siguientes:

• Ratas de bosque de cola tupida (Neotoma cinerea).

• Gato (Felis catus domesticus)

• Ratones ciervo (Peromyscus maniculatus).

• Perro (Canis familiaris)

• Murciélagos frugívoros egipcios (Rousettus aegyptiacus).

• Turón (Mustela putorius).

• Hámster sirio dorado (Mesocricetus auratus).

• León (Panthera leo)

• Visón (Neogale vison).

• Cerdo (Sus scrofa)

• Conejo (Oryctolagus c domesticus).

• Perros mapache (Nyctereutes procyonoides).

• Zorro rojo (Vulpes vulpes).

• Mofetas rayadas (Mephitis mephitis).

• Tigre (Panthera tigris).

• Venado de cola blanca (Odocoileus virginianus).

Los grupos de especies con la capacidad de eliminar el SARS-CoV-2 infeccioso son aquellos que han demostrado transmitir el virus por contacto o han tenido el virus aislado de infecciones naturales o experimentales.

Las especies no humanas sin capacidad demostrada para eliminar el SARS-CoV-2 infeccioso sobre la base de infecciones experimentales y naturales, a fecha de marzo de 2022, incluyen las siguientes:

• Perritos de la pradera de cola negra (Cynomys ludovicianus).

• Pollo (Gallus domesticus)

• Conejos de cola de algodón (Sylvilagus floridanus).

• Coyote (Canis latrans).

• Pato (Anas platyrhynchos domesticus).

• Ardillas zorro (Sciurus niger).

• Ratón doméstico (Mus musculus).

• Mapache (Procyon lotor).

• Ardillas terrestres de Wyoming (Urocitellus elegans).

A pesar de que es poco probable que desarrollen la enfermedad clínica, se ha demostrado que los gatos infectados experimentalmente son muy sensibles a la infección por el SARS-CoV-2 y pueden transmitir el virus a otros gatos en condiciones de laboratorio por contacto directo e indirecto.

Los visones infectados experimentalmente por la variante ómicron del SARS-CoV-2 desarrollaron signos clínicos y transmitieron el virus a receptores no infectados.(12)

También se han investigado el papel de los animales domésticos de producción y los riesgos asociados para los humanos en estrecho contacto con animales de producción de alimentos para el SARS-CoV-2. Cuando se infectan con SARS-CoV-2, los conejos eliminan el virus infeccioso por la nariz y la garganta.(51) En los cerdos, los resultados de los estudios experimentales de infección han variado, y se cree que la diferencia en los resultados está relacionada con la dosis infecciosa, el aislamiento del virus, la edad y la raza o colonia de cerdos utilizados en cada experimento.

En un estudio, después de la inoculación oronasal con 106 unidades formadoras de placa (UFP) de SARS-CoV-2 en 16 cerdos, se detectó ARN del virus en los líquidos orales y el lavado nasal de dos cerdos; el virus infeccioso se aisló de un cerdo; dos animales seroconvirtieron según se determinó sobre la base del título de neutralización de reducción de placa al 70 % (PRNT70); y un cerdo desarrolló signos clínicos leves e inespecíficos, como tos y letargo.(46) En otros dos estudios, sin embargo, los cerdos infectados experimentalmente no mostraron evidencia de ARN del virus o anticuerpos neutralizantes.(16,19) En terneros lecheros, la infección experimental demostró replicación vírica, aunque ausencia de infección entre los animales en contacto.(57)

En un estudio realizado en China, no se detectó ARN vírico en hisopos orofaríngeos en perros, pollos o patos, y solo la mitad de los perros presentaron seroconversión.(16) En otros estudios experimentales, los pollos y los patos no fueron sensibles a la infección por SARS-CoV-2. A pesar de la evidencia de aislamiento del SARS-CoV-2 a partir de infecciones naturales, en las infecciones experimentales, aparentemente los perros no soportan la replicación vírica y no eliminan el virus en el mismo grado que los gatos.

En cuanto a la vida silvestre, varias especies han sido infectadas experimentalmente. Un estudio experimental de infección en ciervos de cola blanca mostró que el SARS-CoV-2 puede transmitirse por contacto directo, así como verticalmente de la hembra al feto. El virus infeccioso puede aislarse a partir de hisopos nasales y rectales hasta 1 semana después de la infección, y el ARN vírico puede detectarse hasta 22 días después de la infección.(24,58)

También se observó en hurones la replicación eficaz del SARS-CoV-2 con aislamiento del virus y transmisión a todos los animales en contacto directo (Mustela putorius furo). El aislamiento del virus fue satisfactorio a partir de lavados nasales recogidos los días 2 y 4 después de la infección, y se detectó el ARN del virus hasta 21 días después de la infección. En el mismo estudio, los murciélagos frugívoros egipcios infectados experimentalmente (Rousettus aegyptiacus) transmitieron el SARS-CoV-2 a los animales en contacto directo y tenían el virus infeccioso aislado de los cornetes nasales y la tráquea el día 2 después de la infección.(19)

Entre los primates no humanos, se infectaron macacos (Macaca mulata), babuinos (Papio hamadryas) y titíes (Callithrix jacchus) por múltiples vías (ocular, intratraqueal e intranasal) con una dosis objetivo de ~10₆ UFP de SARS-CoV-2. Se detectó rápidamente ARN vírico en todas las especies a los 3 días de la infección y posteriormente disminuyó a tasas variables.

Los macacos presentaban signos clínicos de infección vírica, neumonitis de leve a moderada y enfermedad extrapulmonar. Los babuinos tenían una eliminación prolongada de ARN vírico y una inflamación pulmonar sustancialmente mayor que los macacos. Los titíes tenían una infección leve.

La dificultad respiratoria aguda en macacos y babuinos resume la progresión de la COVID-19 en humanos. No se detectó ARN subgenómico del SARS-CoV-2 en muestras de pulmón de macacos y babuinos.(49)

Los perros mapache (Nyctereutes procyonoides) han demostrado ser sensibles a la infección por SARS-CoV-2; no desarrollaron signos clínicos de enfermedad y transmitieron el virus a los animales en contacto directo,(52) lo que corrobora la hipótesis de que los perros mapaches podrían haber sido los hospedadores intermediarios del SARS-CoV-2.(1)

Los hurones tienen las vías respiratorias superiores infectadas por el SARS-CoV-2 que se asemeja a una infección subclínica en humanos, con diferentes resultados para una transmisión eficiente.(16,19)

Los zorros rojos inoculados experimentalmente (Vulpes vulpes) se infectan y excretan el virus en las secreciones orales y respiratorias.(59)

Varias especies peridomésticas comunes de América del Norte, incluidos los ratones ciervo (Peromyscus maniculatus), las ratas de bosque de cola tupida (Neotoma cinerea) y las mofetas listadas (Mefitis mefitis), también son sensibles a la infección experimental por SARS-CoV-2 y pueden eliminar el virus en las secreciones respiratorias. Ninguno de los animales desarrolló signos clínicos de enfermedad en ningún momento durante el estudio. No se observó elevación de la temperatura o cambio de comportamiento en todos los animales incluidos en el estudio.(60)

Los ratones ciervo eliminan el virus por vía oral hasta 4 días después de la infección, y el virus se aisló de los pulmones y la tráquea de los animales analizados 3 días después de la infección. Las ratas de bosque de cola tupida eliminan el virus por vía oral durante <5 días después de la infección, y se ha aislado el virus de sus cornetes, tráquea y pulmón 3 días después de la infección. Las mofetas rayadas eliminan el virus por vía oral, nasal o ambas, y de las tres mofetas que se sometieron a necropsia 3 días después de la infección, dos tenían el virus infeccioso en los cornetes.(60)

Por el contrario, los conejos de cola blanca (Sylvilagus floridanus), las ardillas zorro (Sciurus niger), las ardillas de tierra de Wyoming (Urocitellus elegans), los perritos de la pradera de cola negra (Cynomys ludovicianus), los ratones domésticos (Mus musculus), los mapaches (Procyon lotor) y los coyotes (Canis latrans) no fueron sensibles a la infección por SARS-CoV-2.(59,60)

• Directo: muestreo con hisopo.

• Indirecto: pruebas de neutralización.

Las herramientas de diagnóstico y los protocolos utilizados para detectar la infección por SARS-CoV-2 en animales son similares al algoritmo utilizado para detectar la infección actual y pasada en seres humanos. Las pruebas de laboratorio se basan en el diagnóstico directo de la infección aguda, principalmente mediante la detección del ARN del SARS-CoV-2 o el aislamiento del virus a partir de muestras de hisopos del tracto respiratorio o rectales, y se basan en el diagnóstico indirecto de la infección convaleciente mediante la detección de anticuerpos específicos en muestras de suero. Las muestras biológicas de las vías respiratorias incluyen hisopos nasofaríngeos u orofaríngeos, esputo, aspirados de las vías respiratorias inferiores, lavado broncoalveolar y lavado o aspirado nasofaríngeo o aspirado nasal.

La prueba de referencia para el diagnóstico serológico del coronavirus es la prueba de neutralización, que incluye la neutralización del virus (VNT), las pruebas de neutralización por reducción en placa (PRNT) y la microneutralización. Las pruebas de neutralización son muy específicas y se utilizan para confirmar la presencia de anticuerpos neutralizantes frente al SARS-CoV-2. Las muestras de suero o plasma se inactivan por calor y se analizan para determinar su capacidad para neutralizar el CPE (VNT) o la formación de placa de lisis (PRNT) por el SARS-CoV-2 infeccioso.

Las pruebas están diseñadas para remedar la interacción virus-célula hospedadora en placas de cultivo celular. Estos abordajes suelen necesitar una instalación de contención de nivel de bioseguridad 3 (BSL-3) y personal altamente capacitado. Dado que la circulación potencial de los coronavirus animales podría generar anticuerpos neutralizantes de reacción cruzada, se prefiere un umbral conservador para la detección de anticuerpos neutralizantes de al menos el 90 % para la PRNT.

Una alternativa a la VNT y la PRNT es una prueba que usa virus como los lentivirus y los vesiculovirus que expresan la proteína vírica de interés. Mientras que una prueba de neutralización de virus basada en pseudovirus (pVNT) no emplea SARS-CoV-2 infeccioso, su principal ventaja es que puede realizarse en instalaciones BSL-2. Estas técnicas de cultivo celular son independientes de la especie y pueden usarse para investigar anticuerpos neutralizantes en diversos taxones animales.

Durante la pandemia de COVID-19 se desarrollaron equipos comerciales de pruebas de neutralización del virus sustitutivo (sVNT) del SARS-CoV-2. Estos kits detectan anticuerpos neutralizantes sin la necesidad de utilizar virus o células infecciosos o activos mediante el uso de un dominio de unión al receptor purificado de la proteína de la espícula (S) del virus del SARS-CoV-2 y del receptor ACE2 de la célula hospedadora. Dado que no usan virus infecciosos, estas pruebas pueden realizarse en las instalaciones BSL-2.

Se han utilizado pruebas serológicas alternativas para investigar la respuesta humoral de los animales a la infección por SARS-CoV-2. Incluyen abordajes con ELISA internos o comerciales, que están diseñados para ser específicos para ciertas especies y se suelen emplear como pruebas de cribado para detectar anticuerpos frente a las proteínas más conservadas del SARS-CoV-2.

La prevención de la transmisión del SARS-CoV-2 de los humanos a los animales implica medidas de bioseguridad e higiene. Los humanos sospechosos o confirmados de estar infectados por SARS-CoV-2 deben restringir el contacto con los animales, incluidas las mascotas, como lo harían con los humanos durante su enfermedad. Esto incluye el uso de una mascarilla en presencia de un animal. Los animales sospechosos o confirmados de estar infectados por el SARS-CoV-2 deben permanecer separados de otros animales y humanos mientras estén infectados.

Después de la identificación en septiembre de 2020 de una nueva variante del SARS-CoV-2 originada en visones en una comunidad humana, se sacrificaron 17 millones de visones en Dinamarca. Esta medida fue implementada por el gobierno de Dinamarca por temor a que pudieran surgir variantes nuevas y quizás más virulentas del SARS-CoV-2 y transmitirse en todo el mundo.

Debido a su sensibilidad, algunas especies animales se están utilizando como modelos para probar vacunas para su uso en humanos, y ya se están administrando algunas vacunas animales. Varios países han administrado vacunas frente al SARS-CoV-2 para su uso en visones y otras especies animales sensibles en granjas y zoológicos (OMSA, 2022a). La primera vacuna animal desarrollada para animales fue diseñada por el Servicio Federal Ruso de Vigilancia Veterinaria y Fitosanitaria para carnívoros. A partir de los hallazgos del ensayo clínico, se sugirió que la vacuna, que es una vacuna de virus inactivado, era segura y capaz de producir inmunidad en todos los animales incluidos en el estudio.

En julio de 2021, una compañía farmacéutica veterinaria anunció la donación de miles de dosis de una vacuna experimental frente al SARS-CoV-2.

Los orangutanes y bonobos en cautividad en el zoológico de San Diego en EE. UU. se convirtieron en los primeros primates no humanos en recibir una vacuna experimental frente a la COVID-19. El USDA y los veterinarios estatales autorizaron la vacuna para uso experimental según el caso.

Se está desarrollando una vacuna candidata a animales no humanos para su uso en gatos. La vacuna recibió la aprobación normativa del USDA para avanzar a ensayos clínicos para evaluar la seguridad e inmunogenicidad de la vacuna en gatos domésticos. La vacuna se ha administrado en algunas granjas de visones para generar datos sobre seguridad y eficacia necesarios para la aprobación condicional por parte del USDA.

Los animales de zoológico vacunados han dado positivo posteriormente en las pruebas de detección del SARS-CoV-2.

El SARS-CoV-2 y otros coronavirus humanos y animales tienen una persistencia notablemente corta en el cobre, el látex y las superficies con baja porosidad, en comparación con el acero inoxidable, los plásticos, el vidrio y los tejidos muy porosos. Según la carga viral inicial y las condiciones ambientales, el SARS-CoV-2 puede persistir en superficies como plástico, acero inoxidable o vidrio durante 3-7 días; los coronavirus humanos como el SARS, el MERS y los coronavirus humanos endémicos pueden persistir hasta 9 días. En condiciones experimentales, el SARS-CoV-2 permaneció viable en el medio ambiente después de la aerosolización durante al menos 3 horas. Ciertos coronavirus persisten en los excrementos humanos, las aguas residuales y el agua durante varios días.

Los coronavirus permanecen activos durante más tiempo en el entorno a temperaturas más bajas y a una menor humedad relativa. Se encontró que el SARS-CoV-2 permanecía infeccioso durante 14 días a 4 °C, pero solo 2 días a 20 °C en aguas residuales. Las temperaturas más altas (p. ej., 30 o 40 °C) disminuyen la duración de la persistencia del MERS y de los coronavirus veterinarios como los alfacoronavirus y los betacoronavirus, anteriormente conocidos como virus de la gastroenteritis transmisible y virus de la hepatitis del ratón.

Experimentalmente, las soluciones de etanol a concentraciones del 62-75 % disminuyeron la infectividad del SARS-CoV-2, del SARS-CoV y del MERS-CoV en el primer minuto de exposición; sin embargo, una solución al 70 % tardó >10 minutos en disminuir el título de alfacoronavirus y betacoronavirus. Las soluciones de hipoclorito sódico al 0,1-0,5 % y glutardialdehído al 2 % también fueron bastante eficaces para disminuir el título viral.

El SARS-CoV-2 se inactiva menos eficazmente con cloruro de benzalconio al 0,05-0,2 % o digluconato de clorhexidina al 0,02 %.

La FDA no ha aprobado ningún fármaco para el tratamiento de la infección por SARS-CoV-2 en animales. El USDA APHIS Veterinary Services Center for Veterinary Biologics para productos biológicos veterinarios regula los productos biológicos veterinarios, como las vacunas, los kits de diagnóstico y otros productos de origen biológico. En circunstancias especiales, los animales de zoológico se han tratado experimentalmente con anticuerpos monoclonales, de forma similar a los tratamientos administrados a los humanos. Sin embargo, la recomendación de la FDA es la prevención de la transmisión del SARS-CoV-2 de humanos a los animales mediante medidas de bioseguridad e higiene.

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