Virus

SU CONCEPTO:

Los virus son entidades que se localizan en el umbral que separa lo vivo de lo no vivo, miden aproximadamente la mitad a una centésima parte de lo que mide la bacteria mas pequeña. No son seres celulares, no se mueven por sí mismos, ni son capaces de realizar sus actividades metabólicas de una manera independiente; no respiran, ni crecen. Todas las formas de vida celular contienen DNA y RNA; sin embargo, los virus contienen uno de los dos, poseen enzimas necesarias para sintetizar proteínas. Pueden reproducirse, en el complejo medio intracelular, las células infectadas por ellos a las que se les denomina célula huésped. En cierta forma los virus sólo “reviven” cuando infectan una célula, por lo que se les conoce

como parásitos obligados.

Su clasificación:

Por no ser celulares y no desempeñar actividades metabólicas propias, los virus no se clasifican en ninguno de los cinco reinos de seres vivos, ni reciben nombre en latín. Hasta la fecha todavía no existe acuerdo en cuanto a un sistema para la clasificación de los virus, puesto que se sabe muy poco sobre sus relaciones evolutivas. Aunque se ha propuesto un sistema para su clasificación tentativa en géneros y familias, dicho sistema aún no es aceptado por todos. Los virus suelen agruparse según los siguientes criterios: por su tamaño (virus y viroides); por su forma (helicoidales y poliédricos); por la presencia o ausencia de una cubierta externa; por el tipo de ácido nucleico (DNA, adenovirus y RNA, retrovirus. No todos los virus de RNA son retrovirus pues no todos inyectan la enzima transcriptaza inversa) Aunque el término adenovirus se utiliza para clasificarlos de acuerdo al órgano o tejido que infectan, tal es el caso de la adenoides. También, se les clasifica con base en los tipos de enfermedades que provocan, (virus de la rabia, de la poliomielitis, herpes virus, oncovirus), con base en sus mecanismos de transmisión (virulentos o líticos, templados o lisogénicos), así como las células que infectan (bacteriófagos, fitófagos, zoófagos), también se usa un código numérico para distinguir varios virus que infectan al mismo huésped. Los siete virus que infectan la bacteria intestinal común, Escherichi coli, reciben el nombre de bacteriófagos T1, T2 a T7 (T de tipo)

Su estructura:

Un virus es una partícula diminuta formada por un núcleo de ácido nucleico, rodeado por una o dos cubiertas proteínicas a la que se denomina cápside. El término virión designa una partícula viral simple, capaz de infectar. Algunos virus poseen una cubierta externa que contiene proteínas, lípidos, carbohidratos y vestigios de metales. Hay virus de DNA y virus de RNA, pero nunca se encuentran ambos simultáneamente. Cualquiera que sea el tipo de material nucleico que posee el virus, constituye su material genético o genoma, que es el que dicta la órden para reproducirse El genoma viral puede constar de menos de cinco genes o hasta varios cientos de ellos. Sin embargo, los virus jamás tienen docenas de miles de genes, como las células de los organismos más complejos. Sólo el virus más grande, el de la viruela, puede ser visto a través del microscopio óptico. Casi todos los virus son más pequeños que las bacterias, y de hecho, sólo algunos de ellos son apenas más grandes que una molécula proteínica. Las partículas individuales de todos los virus, con excepción del de la viruela, tienen un diámetro menor a 0.25 milimícras y sólo pueden ser fotografiados en el microscopio electrónico. Sin embargo, las acumulaciones de virus que proliferan el citoplasma de una célula infectada sí son visibles al microscopio ordinario.

La forma del virus es determinada por la organización de las subunidades, llamadas capsómeras, que integran el cápside. Los virus son en general helicoidales o poliédricos, o bien presentan una combinación de ambas formas. Los virus helicoidales, como el virus del mosaico del tabaco, se ven como bastoncillos largos, su cápside es un cilindro hueco con estructura helicoidal.

Los virus poliédricos tienen una forma más o menos esférica. El virus de plantas, conocido como virus de plantas enanas (del enanismo), es un virus poliédrico que carece de envoltura externa. Otro virus poliédrico, el de la influenza, está rodeado de una envoltura externa con espículas de glucoproteína, facilitan su adhesión a la célula huésped. El polivirus es un virus poliédrico con 20 facetas triangulares y 12 esquinas. A diferencia de las células, los virus pueden ser cristalizados; cuando los cristales inertes se ponen de nuevo en contacto con las células huésped adecuadas, vuelven a proliferar y producen los síntomas de la enfermedad. Este fenómeno fue descubierto en 1892 por el botánico ruso Iwanowski en la enfermedad llamada mosaico del tabaco. Figura 28. Partes de un virus.

Ciclo de reproducción

Los virus carecen de la maquinaria que les permita reproducirse, por lo que utilizan la de su huesped y así, producen su ácido nucleico y consecuentemente las proteínas específicas. Existen varios pasos en el proceso de infección viral que son comunes a casi todos los bacteriófagos:

Fijación a la superficie de la célula huésped. El virus se fija a sitios receptores específicos presentes en la superficie de la célula huésped. Puesto que cada especie bacteriana tiene diferentes sitios receptores, cada virus se fija de manera exclusiva a una sola especie. “El bacteriófago T4 sólo puede infectar algunas cepas de E. Coli. T4, no puede reproducirse en células humanas, animales o vegetales, o incluso en otros tipos de bacterias. De igual manera, el virus de mosaico del tabaco sólo puede reproducirse en células de la planta del tabaco, o en células específicas como las nerviosas, por el virus de la poliomielitis, gracias a ello es posible erradicar enfermedades ya que sólo atacan a un organismo como el caso de la viruela”.

Penetración. Después de que el virus se ha fijado a la superficie de la célula, inyecta su ácido nucleico a través de la membrana celular y lo introduce en el citoplasma del huésped. El cápside del fago permanece fuera de la bacteria. Casi todos los virus que infectan células animales, por el contrario, penetran intactos en las células huésped, que los fagocita y ya en el interior salen de la vacuola y liberan su ácido nucleico en el citoplasma. “El método para entrar en la célula huésped depende en parte de la forma del virus. Algunos pueden inyectar su material genético como si fueran una jeringa, dejando su cubierta acoplada a la membrana plasmática” 

Replicación. Una vez dentro, el virus interrumpe el funcionamiento ordinario del metabolismo celular. El DNA bacteriano es degradado, de tal manera que los genes virales quedan libres para dictar las futuras operaciones bioquímicas, mediante el uso de los ribosomas de la célula huésped, su energía y muchas de sus enzimas, se autorreplica y sintetiza sus propias macromoléculas. Los genes virales contienen toda la información necesaria para producir virus nuevos. La replicación puede ser en escasos 20 minutos para obtener nuevos virus a lo que se le llama ciclo lítico (lisis = destrucción).

Al Contrario al que ocurre cuando material genético del virus se inserta en el del huésped y queda “adormecido” transcurriendo varios años para que se vuelva activar, iniciando el ciclo lítico, como ocurre con la varicela, la hepatitis, el herpes y el SIDA, a éste ciclo infeccioso se le llama ciclo lisogénico.

Ensamblaje. Los componentes virales recién sintetizados se ensamblan y producen partículas virales completas.

Liberación. En una infección lítica, el virus produce lisozima, una enzima que degrada la pared celuar de la célula huésped. Esta célula se lisa, con lo que quedan libres unos 100 bacteriófagos nuevos. Los virus infectan otras células y el proceso vuelve a comenzar. Puesto que la infección da por resultado la lisis y muerte de la célula infectada, los virus que provocan infecciones líticas se conocen como bacteriófagos virulentos (ciclo lítico), contrario a los virus templados (ciclo lisogénico), que integran su material genético al del huésped. Cuando la bacteria replica su DNA, también se replica el DNA viral, que se llama prófago ó provirus, cuando está integrado al DNA huésped, las células portadoras se les denomina lisogénicas. (Este apartado esta basado en Ville, et al, pp 488 a 501).

Enfermedades causadas por virus

Cuando una bacteria contiene virus templados presentan propiedades nuevas. Por ejemplo, las bacterias que provocan la difteria, la escarlatina o el botulismo causan la enfermedad cuando contiene el fago específico; de hecho, la toxina está codificada realmente por el fago.

Los seres humanos son susceptibles a diversas enfermedades como: varicela, viruela (figura 31), herpes simple (una variedad es el herpes genital), herpes zoster, paperas, rubéola, fiebre amarilla, hepatitis, sarampión, rabia, verrugas e influencia, SIDA, cáncer. De hecho, se estima que cada ser humano sufre de dos a seis infecciones virales cada año, como el resfriado común, el herpes es causa de los “fuegos” bucales comunes. Se conocen unos 40 tipos de adenovirus (DNA) que infectan aparatos respiratorio y digestivo; son causa del mal de garganta, amigdalitis y conjuntivitis. Existen (virus de RNA) se conocen unos 70 tipos que infectan al hombre en los intestinos, vías respiratorias y son causa de resfriados; en los niños causan vómito y diarrea. En los animales, llegan a infectar a perros, cerdos, artrópodos y roedores, provocando rabia, cólera porcino, glosopeda, moquillo, influenza porcina y sarcoma de Rous en aves de corral y encefalitis equina. En las plantas, se conocen más de 400 virus, el primero identificado fue el virus del mosaico del tabaco, otros atacan a la papa o al jitomate, provocando pérdidas cuantiosas a la agricultura.

Figura 31. Efectos de la viruela en un niño Bangladesh en 1973. Por el año de 1700 uno de cada 10 infectados moría. En 1977 la OMS declaró erradicado este virus.