VirologĂa
Los virus son microorganismos de una gran simplicidad estructural y funcional por lo que se encuentran en la frontera entre lo vivo y lo inerte: no se nutren, no se relacionan, carecen de metabolismo propio; sólo son capaces de reproducirse pero sólo son capaz de hacerlo en el interior de una célula viva, utilizando su maquinaria metabólica. Por ello, los virus, son parásitos celulares obligados, tanto de las bacterias como de las células animales y vegetales. Un hecho a destacar es que cada tipo de virus sólo infectan a un determinado tipo de células: a aquellas que tienen en su superficie proteínas receptoras para el virus. Dentro de la célula hospedadora, la reproducción del virus acaba provocando la muerte celular. Las repercusiones para el organismo de las infecciones víricas dependen de la importancia de las células lesionadas. Así, el virus de la rabia destruye neuronas y su infección es mortal si alcanza los centros vitales del encéfalo; el virus del SIDA destruye en sistema inmunitario, por lo que el organismo queda sin defensas frente a todo tipo de infecciones que acaban causando la muerte. 1. Carcaterísticas morfológicas de los virus
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Tamaño: aunque ya se tenían pruebas de su existencia, ésta no fue comprobada hasta que se descubrió el microscopio electrónico, pues debido a su tamaño no se ven con el microscopio óptico. Su diámetro oscila entre los 10 nanómetros (como el virus de la poliomelitis) hasta los 300 nanómetros en los virus más grandes (virus de la viruela, virus TVM, etc).
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Estructura: un virus está formado por:
• ADN o ARN, nunca los dos juntos; el ADN puede ser bicatenario (por
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ejemplo, en el fago T4 ) o monocatenario (en el fago Ø-X-174); el ARN también puede ser bicatenario (en los reovirus) o monocatenario (los retrovirus). Una cápsula protéica o cápside que se haya constituída por el ensamblaje de varias subunidades peptídicas llamas capsómeros. En su interior se haya contenido la molécula de ácido nucléico y, en algunos casos, también contiene encimas víricas que facilitan la entrada y la salida de los virus en las células que parasitan, o que son necesarias para la replicación del ácido nucleico. Una envoltura membranosa: rodea exteriormente a la cápside y no existe en todo los virus. Esta presenta unas glucoproteínas, a modo de espículas, que constituyen el sistema de anclaje del virus a la célula que van a infectar. Como veremos, esta envoltura se trata en realidad de un fragmento modificado de la membrana plasmática de la célula en la que se ha originado el virus.
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Clasificación: atendiendo al tipo de células que parasitan, podemos distinguir entre los virus que afectan a células eucarióticas (virus animales y vegetales) y los virus que infectan en las células procariotas (bacteiófagos o fagos).
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Los virus animales y vegetales, atendiendo a la forma geométrica de su cápside se clasifican en: •
Virus helicoidales: los capsómeros se disponen helicoidalmente delimitando un cilindro hueco. El ác. Nucleico no ocupa el interior de este cilindro sino que está inserto entre los capsómeros. Un ejemplo es el VTM(virus del mosaico del tabaco); el virus de la gripe sería otro caso pero en este caso el cápside se encuentra flexionado dentro de una envoltura.
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Virus icosaédricos: la cápside tiene la forma de un icosaedro regular. Como en el caso anterior pueden ser desnudos como por ejemplo, lo svirus de las verrugas o con envoltura, como el virus del SIDA.
Los bacteriófagos o fagos presentan uan combinación de las dos formas anteriores, ya que presentan una región icosaédrica (la llamada cabeza) en cuyo interior se encuentra el ácido nucléico y una región helicoidal (vaina) que está rodeando a un eje tubular hueco. El conjunto formado por éste y la vaina que lo rodea constituye la cola. La cola termina en una placa provista de unos filamentos (fibras caudales) y unas espículas (las espinas caudales). La placa caudal, con espinas y fibras, representa el mecanismo de enclaje del virus a la bacteria. Debido a su forma, estos virus se denominan también virus complejos.
2. Ciclo vital de los virus: El ciclo vital de los virus se divide en dos fases: • •
En la fase extracelular, los virus son inertes desde el punto de vista biológico que recibe el nombre virión. En la fase intracelular, el virus afecta a una célula, que ha de presentar en su superficie proteínas receptoras para el virus; una vez que el virus se fija a su receptor puede entrar en la célula sólo el ácido nucleico, quedando el cápside fuera, o bien puede entrar tanto el cápside como el ácido nucleico. A partir de este momento, de forma inmediata o tras un periodo de latencia, el virus se reproduce en el interior de la célula, utilizando sus orgánulos y encimas para sintetizar sus componentes; por tanto, las células se convierte en esclava del virus, detendiéndose su actividad metabólica, lo que produce la muerte celular. Una vez formados, los nuevos virus salen de la células por rotura de la membrana celular o por gemación. Estos nuevos virus infectarán otras células, repitiendo su ciclo.
Ciclo lítico
Ciclo lisigénico
Ciclo de un retrovirus Bajo la denominación de retrovirus se incluyen virus que infecten a células eucarióticas, que están rodeados de una envoltura membranosa cuyo ácido nuclñeico es una cadena de ARN; su caracterísitica fundamental es presentar una encima (llamada retrotranscriptasa o transcriptasa inversa) que, una vez dentro de la célula infectada, le permitirá originar a partir de su ARN una molécula de ADN duplohelicoidal. Este ADN vírico se insertará en un cromosoma de la célula hospedadora, recibiendo el nombre de provirus y de forma similar a los profagos se transmite a las células hijas al reproducirse la célula infectada. Al cabo de un tiempo, más o menos largo el provirus se transcribe a ARN descencadenándose la formación de nuevos virus que saldrán de la célula por un proceso de gemación. Todos los retrovirus presentan un ciclo vital muy similar. Como modelo representativo describiremos el virus causante del SIDA al que se denomina VIH.
En la estructura del VIH se distinguen:
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Una compleja envoltura lipoproteica, en la que sobresalen las glucoproteinas Gp 120, mediante las cuales el virus se fija a las células que tengan en su superficie un receptor complementario.
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Una cápside en cuyo interior se encuentran dos cadenas iguales de ARN monocatenario junto con encimas víricos, una de las cuales es la transcriptasa inversa.
Ciclo vital del VIH
1. El VIH entra en el organismo a través de la sangre, se une a linfocitos T4 (porque poseen el receptor CD4 donde se fijan las Gp 120).
2. Se fusiona la envoltura del virus con la del linfocito. Dentro la cápside 3. 4. 5. 6. 7. 8.
se desintegra liberando ARN vírico. Por transcriptasa inversa, el ARN vírico origina ADN bicatenario. Este ADN vírico entra en el núcleo y se inserta en una de las fibras del ADN celular por acción de la integrasa. Se replica como un gen más cuando la célula se divide. Durante un periodo de tiempo variable permanece silencioso hasta que se transcribe originando moléculas de ARN vírico como las originales. Las cadenas de ARN mensajero son traducidas por los ribosomas celulares originando proteinas víricas. Se ensamblan las proteinas de la cápside en cuyo interior quedarán encimas y dos cadenas de ARN víricas. La gemación de la membrana es esas regiones provoca la liberación de los nuevos virus por lo que la envoltura de los nuevos virus es la de la membrana celular. Los nuevos VIH infectarán a otros linfocitos T4 extendiéndose por el organismo.
3. Virus oncogénicos:
Aunque la mayoría de los cánceres son provocados por agentes físicos y químicos algunos son provocados por la infección de un virus. Por ejemplo, el linfoma de Burkitt, un cáncer del sistema linfático, cáncer de hígado deribado de la Hepatitis B, el carcinoma nasofaríngeo, algunos tumores de la piel... Los virus inductores del cáncer se llaman oncogénicos. Una característica común es que el ácido nucleico se inserta en el ADN de la célula hopedadora. El ADN vírico provoca transformaciones en la célula hospedadora convirtiéndose en células cancerosas.
Linfoma de Burkitt: