Carga viral o carga vírica es la cuantificación de la infección por virus que se calcula por estimación de la cantidad de partículas virales en los fluidos corporales, como por ejemplo ARN viral por mililitros de sangre.
La carga viral se usa para control terapéutico de virosis crónicas y control de pacientes inmunosuprimidos como los que han recibido trasplante (medicina) de órganos o de células madre hematopoýeticas o de médula ósea.
Las mediciones de carga viral más frecuentes en la actualidad son para casos de infección por VIH, citomegalovirus y de hepatitis viral C y B.
Carga viral de VIH En el diagnóstico y tratamiento del VIH la carga viral es la cuantificación de VIH-1 que se encuentra en el plasma o cuantificación del RNA vírico que existe en una muestra. El método empleado consiste en técnicas de biología molecular o de diagnóstico genético, usando la reacción en cadena de la polimerasa.
Para medir la carga viral se utiliza un marcador de la actividad del VIH-1 y junto con la determinación de CD4 miden la competencia del sistema inmune de la persona.
La determinación de la carga viral plasmática (CV) del VIH es el marcador de respuesta al tratamiento antirretroviral más sensible, rápido y fiable. La CV se correlaciona directamente con el pronóstico clínico, el riesgo de transmisión viral y el recuento de CD4. Es una herramienta básica en el manejo clínico de la persona seropositiva ya que permite:
- Detectar el fracaso terapéutico con rapidez.
- Ayudar a modificar el plan terapéutico antes de que se desarrollen complicaciones clínicas.
- Sospechar interacciones medicamentosas, alteraciones farmacocinéticas o una adhesión terapéutica insuficiente.
La inhibición de la replicación viral mediante el tratamiento antirretroviral retrasa la progresión de la enfermedad, prolonga la esperanza de vida, mejora la calidad de vida y disminuye los efectos adversos de la medicación.
Carga viral en hepatitis B y C Junto con genotipificación viral, la detección cuantitativa de ARN está indicada en los casos de hepatitis por VHB y VHC que serán sometidos a terapia antiviral con el fin de evaluar el pronóstico y respuesta virológica.
Para el pronóstico se considera que a mayor carga vírica basal, menor probabilidad de una respuesta sostenida.
La respuesta al tratamiento antivírico se evalúa con una carga vírica basal (pretratamiento) y al menos una carga viral al término de este y a las 24 semanas post tratamiento. Se considera una buena respuesta al tratamiento antiviral si se obtiene una carga viral indetectable al término del tratamiento y una carga viral indetectable y/o ARN cualitativo negativo a las 24 semanas (respuesta vírica sostenida). Igualmente se ha determinado que una carga viral temprana (respuesta vírica precoz), con caída de 2 log 10 o más a las 4 o 12 semanas intra-tratamiento, permite evaluar precozmente la probabilidad de obtener una respuesta virológica sostenida al término de la terapia.
En caso del VHB la carga vírica permitirá además, detectar la infección con mutantes pre-core (hasta 40 % en zonas de alta endemia) donde existe ausencia de antígeno e (HBeAg) y por el aumento significativo de la carga viral detectar la aparición de mutantes resistentes a los medicamentos antivirales.
Los métodos más utilizados para las cargas virales de VHB y VHC son aquellos que utilizan la amplificación del ARN (PCR competitiva; PCR en tiempo real) o la amplificación de señales (ADN ramificado, bDNA) pero presentan limitaciones importantes pues tienen diferentes rangos de detección y aún no poseen un denominador común de medición, por lo tanto no son equivalentes ni comparables. Por tal razón los números absolutos expresados en ellos son referenciales y la evaluación de una caída significativa de una carga viral debe ser evaluada siempre en función de la diferencia en logaritmos en base 10.Muñoz G, Gabriela. Diagnóstico serológico y virológico de la hepatitis C y B: Aspectos prácticos. Gastr Latinoam. 2006; 17(2): 249-52.
Carga viral de citomegalovirus La cuantificación viral del citomegalovirus (CMV) se recomienda para control y tratamiento de pacientes inmunodeficientes, como quienes padecen el síndrome de inmunodeficiencia adquirida o quienes reciben medicamentos inmunosupresores como parte de su tratamiento con trasplante (medicina)s y en los cuales el citomegalovirus puede producir serias complicaciones, como una afección oportunista, que ocasiona mayores tasas de morbilidad y mortalidad. La carga viral se requiere para monitorización de la profilaxis y del tratamiento preventivo o curativo con medicamentos antivirales que se recomienda en los casos de trasplante, dado que el CMV es el agente patógeno más importante que afecta los casos de trasplante por su correlación directa con el rechazo del injerto u órgano trasplantado. Se recomienda su realización semanal, al menos mientras el paciente permanezca ingresado.Rosario, Vicente y Montero, Rafael. Tratado de trasplantes de órganos. Volumen 2. Arán Ediciones, 2006. ISBN 84-95913-77-1, 9788495913777Llamas Fuentes,Francisco et al. Citomegalovirus en el trasplante renal. Archivos de Medicina, 2006; 2(6).
Igualmente la carga viral existente en líquido amniótico es un factor predictivo de la transmisión intrauterina, y los niños con infección congénita sintomática excretan más virus en la orina que los que tienen una infección asintomática, aunque todavía no se ha podido relacionar la carga vírica con el pronóstico en niños infectados de las complicaciones y secuelas de la infección por CMV como la hipoacusia neurosensorial.Foulon et al. Hearing Loss in Children With Congenital Cytomegalovirus Infection in Relation to... Pediatrics, 2008; 122:1123-1127.
Las técnicas usadas para determinar la carga viral de CMV son las técnicas de la PCR cuantitativa o PCR en tiempo real y las de inmunoensayo.
Cuantificación de carga viral Existen diferentes técnicas para poder cuantificar la carga vírica. Entre todas ellas podemos destacar las siguientes: PCR, NASBA, Amplificación Qβ y Amplificación en rama.
Todos estos sistemas (a excepción de la amplificación Qβ) se encuentran actualmente en el mercado. Aunque presentan una buena correlación entre sí, es recomendable utilizar el mismo método para determinar la carga viral a lo largo de la terapia de un paciente, pues puede haber variaciones en los resultados.
Además, es muy importante tener en cuenta la existencia de diferentes cepas de un mismo microorganismo. Esto implica que un sistema puede ser más sensible a una cepa que otro y, por tanto, más recomendable.
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica que se basa en la amplificación de la diana de manera exponencial mediante replicación. La sonda empleada y la señal no son amplificadas (algo que sí ocurre en alguna de las técnicas descritas más abajo en este mismo documento). Se requiere además de equipamiento: un termociclador que permita el cambio secuencial de temperaturas (95 °C, 72 °C, 47 °C) característico del proceso de Reacción en Cadena de la Polimerasa (conocido como PCR).
Conceptos Se comienza con una población de pacientes que han resultado ser seropositivos tras la prueba diagnóstica ELISA. A continuación procedemos a realizar una PCR a todos estos individuos, de modo que se obtiene un recuadro parecido al ELISA, solo que en este caso la probabilidad de error es menor:
- FP VP + VN VN HIV- HIV+
A partir de allí, esta técnica presentará los mismos parámetros que el resto de pruebas diagnósticas, a saber:
Sensibilidad: mínima cantidad de ADN que se necesita para obtener una gran cantidad de copias. La técnica es más sensible cuanto menor es la cantidad inicial de ADN que hay que suministrar para obtener una gran amplificación de la misma en poco tiempo. Se relaciona con los FN, que son los pacientes que han resultado negativos en la PCR siendo realmente enfermos, dado que cuanto menor sean los FN resultantes de la prueba, más sensible será.
Se=VP/(FN+VP)
Especificidad: generación de un único producto de amplificación. No interesa tener mucha cantidad amplificada, sino obtener pocas copias pero que nos aseguren que esos pacientes no poseen el HIV, es decir, nos interesa tener una sola banda que asegure que el paciente es negativo, minimizando la presencia de dobles bandas que originen FP, para ello la temperatura de hibridación de los oligos ha de ser adecuada. Cuanto menor falsos positivos resulten de la prueba más específica será.
Sp=VN/(FP+VN)
Ambos parámetros correlacionan, de modo que un incremento de la sensibilidad de una prueba promueve una disminución de la especificidad de la misma, y viceversa.
Por otro lado, la PCR también presenta una serie de parámetros propios, tales como:
Eficiencia: máxima producción de amplificación en función del número de ciclos. Cuanto más tarda en llegar a la fase de meseta (o plato de la fase exponencial) más eficaz es el proceso.
Fidelidad: número de errores que comete la ADN polimerasa durante la copia. Cuando lo que interesa de la PCR es detectar simplemente la presencia del virus en células del paciente, solamente hay que analizar la presencia o ausencia de amplificación (analizar las bandas de electroforesis). En este caso por tanto la fidelidad de la PCR es irrelevante, dado que no se va a realizar un estudio pormenorizado de la secuencia amplificada, lo que indica que la introducción de errores en la misma no afecta al experimento. No obstante, si lo que se va a realizar es un estudio de secuenciación en el que se estudia la secuencia de cada virus para poder diferenciar diferentes variantes del mismo, la fidelidad de la técnica debe ser lo más alta posible, dado que pequeñas modificaciones en la secuencia amplificada pueden originar graves errores. Una técnica de PCR poco fiel puede dar lugar a la presencia de muchos falsos negativos.
De entre los distintos tipos de PCR existentes, los usados para determinar la carga viral son:
PCR competitiva: actualmente en desuso debido a que se trata de una técnica que requiere manipulación del operario para obtener los resultados del proceso. Sólo es posible detectar el producto final, lo que se consigue gracias al empleo de quimioluminiscencia. La sensibilidad obtenida tiene un valor medio, se necesitan más de 178 moléculas iniciales del virus para poder llevar a cabo la amplificación.
PCR cuantitativa: la usada actualmente, ya que el proceso se encuentra facilitado por su automatización. El empleo de sondas Taqman facilita la detección de la amplificación, y los resultados se obtienen durante todo el proceso a tiempo real. La sensibilidad obtenida es elevada, sólo son suficientes 40 moléculas víricas para llevar a cabo la amplificación.
NASBA Su denominación se corresponde con las siglas del nombre de esta técnica en inglés: Nucleic Acid Sequence Based Amplification. El proceso se basa en una amplificación isotérmica de ácidos nucleicos. Dicha amplificación comienza por seis pasos únicos (1ª fase) a partir de los cuales se forma un bucle de otros seis pasos consecutivos que serán los que realmente amplifiquen la secuencia diana (2ª fase).Con este método se obtiene una amplificación de nuevo de la diana, pero en esta ocasión mediante transcripción (y no por replicación como ocurre en PCR). Al igual que en PCR, se consigue una amplificación exponencial, sin embargo en esta ocasión es mucho más rápida que en la PCR (ya que PCR amplifica sólo de dos en dos y esta mucho más). Cuenta además con la ventaja de no necesitar un termociclador, pues el proceso es isotérmico y se lleva a cabo en un baño a una determinada temperatura. La técnica ha sido diseñada especialmente para la detección de virus de ARN, aunque también nos sirve para otros microorganismos difíciles de detectar como las Chlamidias mediante la amplificación de los ARNm. Adicionalmente puede ser empleada para la detección de ADN.