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Virus




Enviado por martinbuc



    Indice
    1.
    Introducción

    2.
    Características

    3.
    Replicación

    4. Los virus en la
    medicina


    6.
    Tratamiento

    7. Infecciones en
    plantas

    8. Papel en la
    investigación

    9.
    Bacteriófago
    T4

    10. Estructura
    viral

    11. Replicación
    viral

    12.
    Virus

    1. Introducción

    (Del latín, ‘veneno’),
    entidades orgánicas compuestas tan sólo de material
    genético, rodeado por una envuelta protectora. El
    término virus se
    utilizó en la última década del siglo pasado
    para describir a los agentes causantes de enfermedades más
    pequeños que las bacterias.
    Carecen de vida independiente pero se pueden replicar en el
    interior de las células
    vivas, perjudicando en muchos casos a su huésped en este
    proceso. Los
    cientos de virus conocidos
    son causa de muchas enfermedades distintas en
    los seres humanos, animales,
    bacterias y
    plantas.

    La existencia de los virus se estableció en
    1892, cuando el científico ruso Dmitry I. Ivanovsky,
    descubrió unas partículas microscópicas,
    conocidas más tarde como el virus del mosaico del tabaco. En 1898
    el botánico holandés Martinus W. Beijerinck
    denominó virus a estas partículas infecciosas.
    Pocos años más tarde, se descubrieron virus que
    crecían en bacterias, a los que se denominó
    bacteriófagos. En 1935, el bioquímico
    estadounidense Wendell Meredith Stanley cristalizó el
    virus del mosaico del tabaco,
    demostrando que estaba compuesto sólo del material
    genético llamado ácido ribonucleico (ARN) y de una
    envoltura proteica. En la década de 1940 el desarrollo del
    microscopio
    electrónico posibilitó la visualización de
    los virus por primera vez. Años después, el
    desarrollo de
    centrífugas de alta velocidad
    permitió concentrarlos y purificarlos. El estudio de los
    virus animales
    alcanzó su culminación en la década de 1950,
    con el desarrollo de los métodos
    del cultivo de células,
    soporte de la replicación viral en el laboratorio.
    Después, se descubrieron numerosos virus, la
    mayoría de los cuales fueron analizados en las
    décadas de 1960 y 1970, con el fin de determinar sus
    características físicas y
    químicas.

    2. Características

    Los virus son parásitos intracelulares
    submicroscópicos, compuestos por ARN o por ácido
    desoxirribonucleico (ADN) —nunca
    ambos— y una capa protectora de proteína o de
    proteína combinada con componentes lipídicos o
    glúcidos. En general, el ácido nucleico es una
    molécula única de hélice simple o doble; sin
    embargo, ciertos virus tienen el material genético
    segmentado en dos o más partes. La cubierta externa de
    proteína se llama cápsida y las subunidades que la
    componen, capsómeros. Se denomina nucleocápsida, al
    conjunto de todos los elementos anteriores. Algunos virus poseen
    una envuelta adicional que suelen adquirir cuando la
    nucleocápsida sale de la célula
    huésped. La partícula viral completa se llama
    virión. Los virus son parásitos intracelulares
    obligados, es decir: sólo se replican en células
    con metabolismo
    activo, y fuera de ellas se reducen a macromoléculas
    inertes.

    El tamaño y forma de los virus son muy
    variables. Hay
    dos grupos
    estructurales básicos: isométricos, con forma de
    varilla o alargados, y virus complejos, con cabeza y cola (como
    algunos bacteriófagos). Los virus más
    pequeños son icosaédricos (polígonos de 20
    lados) que miden entre 18 y 20 nanómetros de ancho (1
    nanómetro = 1 millonésima parte de 1
    milímetro). Los de mayor tamaño son los alargados;
    algunos miden varios micrómetros de longitud, pero no
    suelen medir más de 100 nanómetros de ancho.
    Así, los virus más largos tienen una anchura que
    está por debajo de los límites de resolución
    del microscopio
    óptico, utilizado para estudiar bacterias y otros
    microorganismos.

    Muchos virus con estructura
    helicoidal interna presentan envueltas externas (también
    llamadas cubiertas) compuestas de lipoproteínas,
    glicoproteínas, o ambas. Estos virus se asemejan a
    esferas, aunque pueden presentar formas variadas, y su
    tamaño oscila entre 60 y más de 300
    nanómetros de diámetro. Los virus complejos, como
    algunos bacteriófagos, tienen cabeza y una cola tubular
    que se une a la bacteria huésped. Los poxvirus tienen
    forma de ladrillo y una composición compleja de proteínas.
    Sin embargo, estos últimos tipos de virus
    son excepciones y la mayoría tienen una forma
    simple.

    3. Replicación

    Los virus, al carecer de las enzimas y
    precursores metabólicos necesarios para su propia
    replicación, tienen que obtenerlos de la célula
    huésped que infectan. La replicación viral es un
    proceso que
    incluye varias síntesis separadas y el ensamblaje
    posterior de todos los componentes, para dar origen a nuevas
    partículas infecciosas. La replicación se inicia
    cuando el virus entra en la célula:
    las enzimas celulares
    eliminan la cubierta y el ADN o ARN viral
    se pone en contacto con los ribosomas, dirigiendo la
    síntesis de proteínas.
    El ácido nucleico del virus se autoduplica y, una vez que
    se sintetizan las subunidades proteicas que constituyen la
    cápsida, los componentes se ensamblan dando lugar a nuevos
    virus. Una única partícula viral puede originar una
    progenie de miles. Determinados virus se liberan destruyendo la
    célula
    infectada, y otros sin embargo salen de la célula sin
    destruirla por un proceso de exocitosis que aprovecha las propias
    membranas celulares. En algunos casos las infecciones son
    ‘silenciosas’, es decir, los virus se replican en el
    interior de la célula sin causar daño
    evidente.

    Los virus que contienen ARN son sistemas
    replicativos únicos, ya que el ARN se autoduplica sin la
    intervención del ADN. En algunos casos, el ARN viral
    funciona como ARN mensajero, y se replica de forma indirecta
    utilizando el sistema ribosomal
    y los precursores metabólicos de la célula
    huésped. En otros, los virus llevan en la cubierta una
    enzima dependiente de ARN que dirige el proceso de
    síntesis. Otros virus de ARN, los retrovirus, pueden
    producir una enzima que sintetiza ADN a partir de ARN. El ADN
    formado actúa entonces como material genético
    viral.

    Durante la infección, los
    bacteriófagos y los virus animales difieren en su
    interacción con la superficie de la célula
    huésped. Por ejemplo, en el ciclo del bacteriófago
    T7, que infecta a la bacteria Escherichia coli, no se producen
    las fases de adsorción ni de descapsidación. El
    virus se fija primero a la célula y, después,
    inyecta su ADN dentro de ella. Sin embargo, una vez que el
    ácido nucleico entra en la célula, los eventos
    básicos de la replicación viral son los
    mismos.

    4. Los virus en la
    medicina

    Los virus representan un reto importante para
    la ciencia
    médica en su combate contra las enfermedades infecciosas.
    Muchos virus causan enfermedades humanas de gran importancia y
    diversidad.

    Entre las enfermedades virales se incluye el
    resfriado común, que afecta a millones de personas cada
    año. Otras enfermedades tienen graves consecuencias. Entre
    éstas se encuentra la rabia, las fiebres
    hemorrágicas, la encefalitis, la poliomielitis y la fiebre
    amarilla. Sin embargo, la mayoría de los virus causan
    enfermedades que sólo producen un intenso malestar,
    siempre que al paciente no se le presenten complicaciones serias.
    Algunos de éstos son la gripe, el sarampión, las
    paperas, la fiebre con calenturas (herpes simple), la varicela,
    los herpes (también conocidos como herpes zóster),
    enfermedades respiratorias, diarreas agudas, verrugas y la
    hepatitis.
    Otros agentes virales, como los causantes de la rubéola
    (el sarampión alemán) y los citomegalovirus, pueden
    provocar anomalías serias o abortos. El síndrome de
    inmunodeficiencia adquirida (SIDA),
    está causado por un retrovirus. Se conocen dos retrovirus
    ligados con ciertos cánceres humanos, y se sospecha de
    algunas formas de papilomavirus. Hay evidencias, cada vez
    mayores, de virus que podrían estar implicados en algunos
    tipos de cáncer, en enfermedades crónicas, como la
    esclerosis múltiple, y en otras enfermedades
    degenerativas. Algunos virus tardan mucho tiempo en
    originar síntomas, y producen las llamadas enfermedades
    víricas lentas, como la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob y
    el kuru, en las que se destruye el cerebro
    gradualmente.

    Todavía hoy se descubren virus responsables
    de enfermedades humanas importantes. La mayoría pueden
    aislarse e identificarse con los métodos
    actuales de laboratorio,
    aunque el proceso suele tardar varios días. Uno de ellos
    es el rotavirus que causa la gastroenteritis
    infantil.

    5.
    Propagación

    Los virus se propagan pasando de una persona a otra,
    causando así nuevos casos de la enfermedad. Muchos de
    ellos, como los responsables de la gripe y el sarampión,
    se transmiten por vía respiratoria, debido a su
    difusión en las gotículas que las personas
    infectadas emiten al toser y estornudar. Otros, como los que
    causan diarrea, se propagan por la vía oral-fecal. En
    otros casos, la propagación se realiza a través de
    la picadura de insectos, como en el caso de la fiebre amarilla y
    de los arbovirus. Las enfermedades virales pueden ser
    endémicas (propias de una zona), que afectan a las
    personas susceptibles, o epidémicas, que aparecen en
    grandes oleadas y atacan a gran parte de la población. Un ejemplo de epidemia es la
    aparición de la gripe en todo el mundo, casi siempre, una
    vez al año.

    6.
    Tratamiento

    Los tratamientos que existen contra las
    infecciones virales no suelen ser del todo satisfactorios, ya que
    la mayoría de las drogas que
    destruyen los virus también afectan a las células
    en las que se reproducen. La alfa-adamantanamina se utiliza en
    algunos países para tratar las infecciones respiratorias
    causadas por la gripe de tipo A y la
    isatin-beta-tiosemicarbazona, efectiva contra la viruela. Ciertas
    sustancias análogas a los precursores de los ácidos
    nucleicos, pueden ser útiles contra las infecciones graves
    por herpes.

    Un agente antiviral prometedor es el
    interferón, que es una proteína no tóxica
    producida por algunas células animales infectadas con
    virus y que puede proteger a otros tipos de células contra
    tales infecciones. En la actualidad se está estudiando la
    eficacia de
    esta sustancia para combatir el cáncer. Hasta hace poco,
    estos estudios estaban limitados por su escasa disponibilidad,
    pero las nuevas técnicas de clonación del material genético,
    permiten obtener grandes cantidades de ésta
    proteína. En unos años se podrá saber si el
    interferón es realmente eficaz como agente
    antiviral.

    El único medio efectivo para prevenir las
    infecciones virales es la utilización de vacunas. La
    vacunación contra la viruela a escala mundial en
    la década de 1970, erradicó esta enfermedad. Se han
    desarrollado muchas vacunas contra
    virus humanos y de otros animales. Entre las infecciones que
    padecen las personas se incluyen la del sarampión,
    rubéola, poliomielitis y gripe. La inmunización con
    una vacuna antiviral estimula el mecanismo autoinmune del
    organismo, el cual produce los anticuerpos que le
    protegerán cuando vuelva a ponerse en contacto con el
    mismo virus. Las vacunas contienen siempre virus alterados para
    que no puedan causar la enfermedad.

    7. Infecciones
    en
    plantas

    Los virus originan gran variedad de enfermedades
    en las plantas y daños serios en los cultivos. Las
    más comunes se producen por el virus del mosaico amarillo
    del nabo, el virus X de la patata (papa) y el virus del mosaico
    del tabaco. Los vegetales tienen paredes celulares rígidas
    que los virus no pueden atravesar, de modo que la vía
    más importante para su propagación la proporcionan
    los animales que se alimentan de ellos. A menudo, los insectos
    inoculan en las plantas sanas los virus que llevan en su aparato
    bucal, procedentes de otras plantas infectadas. También
    los nematodos, gusanos cilíndricos, pueden transmitir la
    infección cuando se alimentan de las
    raíces.

    Los virus vegetales pueden acumularse en
    cantidades enormes en el interior de la célula infectada.
    Por ejemplo, el virus del mosaico del tabaco puede representar
    hasta el 10% del peso en seco de la planta. Los estudios de la
    interacción entre estos virus y las células
    huéspedes son limitados, ya que la infección se
    realiza a través de un insecto vector. Además, no
    se suele disponer en el laboratorio de los cultivos celulares
    susceptibles de ser infectados por virus
    vegetales.

    8. Papel en la
    investigación

    El principal objetivo de
    los biólogos ha sido el estudio molecular de los virus y
    su interacción con la célula huésped. El
    estudio de la replicación de los bacteriófagos en
    bacterias descubrió la existencia de ARN mensajero, que
    llevaba el código genético del ADN necesario para
    la síntesis de proteínas. Los estudios con estos
    virus han sido también el instrumento para definir los
    factores bioquímicos que inician y finalizan la
    utilización de la información genética.
    El
    conocimiento de los mecanismos de control de la
    replicación viral es fundamental para entender los
    eventos
    bioquímicos en organismos superiores.

    Los virus son útiles como sistemas modelo para
    estudiar los mecanismos que controlan la información genética,
    ya que en esencia son pequeñas piezas de esta
    información. Esto permite a los científicos
    estudiar sistemas de replicación más simples y
    manejables, pero que funcionan con los mismos principios que
    los de la célula huésped. Gran parte de la investigación sobre los virus pretende
    conocer su mecanismo replicativo, para encontrar así el
    modo de controlar su crecimiento y eliminar las enfermedades
    virales. Los estudios sobre las enfermedades víricas han
    contribuido enormemente para comprender la respuesta inmune del
    organismo frente a los agentes infecciosos. Estudiando esta
    respuesta, se han descrito a fondo los anticuerpos séricos
    y las secreciones de las membranas mucosas, que ayudan al
    organismo a eliminar elementos extraños como los virus.
    Ahora, el interés
    científico se centra en la investigación destinada
    a aislar ciertos genes virales. Éstos podrían
    clonarse para producir grandes cantidades de determinadas
    proteínas, que serían utilizadas como
    vacunas.

    9. Bacteriófago T4

    Esta micrografía electrónica de transmisión
    muestra un
    bacteriófago T4, un virus que infecta sólo a
    bacterias (en algunos casos sólo a Escherichia coli).
    Los fagos carecen de cualquier mecanismo de
    reproducción, y aprovechan los mecanismos de la bacteria
    para replicarse. Esto lo hacen agarrándose a las paredes
    celulares con las fibras, a modo de patas, visibles
    aquí. La cola es una vaina que se contrae para inyectar
    el contenido de la cabeza, el material genético (ADN),
    dentro del hospedador. En 25 minutos, son capaces de utilizar
    con éxito los mecanismos reproductores de la bacteria, y
    la progenie viral llena la célula. Entonces, la atestada
    bacteria estalla, liberándose unas 100 nuevas copias del
    bacteriófago.

    10. Estructura
    viral

    Algunos bacteriófagos (virus que
    parasitan bacterias), izquierda, tienen una estructura bastante
    complicada y elaborada. El fago T4, representado aquí,
    consta de cinco proteínas y de las siguientes partes:
    cabeza, cola, un cuello o collar, placa basal y unas fibras a
    modo de patas. Por contra, un virus de la gripe, derecha, es
    más simple. Una envuelta lipídica envuelve el
    caparazón proteico, o cápsida, el cual, como en
    el bacteriófago, encierra el material genético
    enrollado. Desde esta envuelta se proyectan dos tipos de
    proteínas a modo de púas, que determinan las
    propiedades infectivas del virus. Los hospedadores humanos
    deben producir nuevas defensas inmunes cada vez que
    éstas mutan; de aquí las vacunaciones anuales que
    se realizan.

    11. Replicación
    viral

    Fuera de una célula hospedante, un virus
    es una partícula inerte. Pero una vez dentro de la
    célula, el virus se reproduce muchas veces y forma miles
    de individuos que abandonan la célula para buscar otras
    a las que parasitar. Los virus patógenos actúan
    destruyendo o dañando las células cuando
    abandonan aquéllas en las que se han
    reproducido.

    12. Virus

    Los virus son parásitos intracelulares
    obligados, partículas compuestas de material
    genético (ADN o ARN, pero no ambos) rodeado por una
    cubierta proteica protectora. Fuera del huésped son
    inertes; dentro, entran en una fase dinámica en la que se replican,
    utilizando las enzimas de la célula huésped, sus
    ácidos nucleicos, sus aminoácidos y sus
    mecanismos de reproducción. Así, llevan a cabo lo
    que no pueden realizar solos. La replicación viral
    conlleva, a menudo, perjuicios para el hospedador: enfermedades
    como el herpes, la rabia, la gripe, algunos cánceres, la
    poliomielitis y la fiebre amarilla, son de origen
    vírico. Entre los 1.000 a 1.500 virus conocidos, hay
    unos 250 que causan enfermedades en los seres humanos (unos 100
    de los cuales, provocan el resfriado común), y otros 100
    infectan a distintos animales.

     

     

    Autor:

    Martín Buczyner
    martinbuc[arroba]fibertel.com.ar

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