Estructura e importancia de los virus y su utilización en el campo medico

Los
virus

GENERALIDADES

La palabra virus significa veneno y
corresponde a la denominación que se le dio a los
originalmente a finales del siglo XVIII a ciertas sustancias que
tenían poder patógeno.

Los virus son partículas submicroscópicas
capaces de causar enfermedades en las plantas y otros organismos
vivos. Debido a que no tienen metabolismo propio, los virus
sólo pueden vivir en las células vivas por lo que
no pueden multiplicarse en medios de cultivos artificiales. Estos
agentes sólo pueden ser observados bajo el microscopio
electrónico y consisten en una proteína que
encapsula a un ácido nucleico. La clasificación de
estos patógenos esta basada en sus propiedades
morfológicas, bioquímicas, biofísicas,
inmunológicas y moleculares.

    A diferencia de otros agentes
infecciosos como los hongos y bacterias, los virus muchas veces
no presentan síntomas destacados, por lo que puede pasar
inadvertidos y/o confundidos con otros factores que afectan las
plantas. Los efectos sobre los árboles se manifiestan de
diferentes formas, lo cual lleva a que las pérdidas
causadas sean difíciles de evaluar. Algunos inciden a
nivel de vivero causando disminuciones en el poder germinativo de
las semillas, menor prendimiento de yemas e incompatibilidades
entre la variedad y portainjerto. En plantas adultas producen
distintos grados de disminución del vigor y crecimiento,
la mayoría causa disminución en el número y
tamaño de fruta como asimismo pérdida en la calidad
de los frutos.

    Existen a nivel mundial, ejemplos de
los desvatadores efectos de las enfermedades virosas en algunos
países. Así por ejemplo, el virus de la "Tristeza
de los cítricos" causó en Argentina la
pérdida de más de 5 millones de árboles. Por
otro lado, la producción de frutales de carozo a
desaparecido en regiones de Europa donde se ha manifestado el
virus causante de la "Enfermedad de Sharka". Estos, son dos
ejemplos extremos de pérdidas causadas por estos
patógenos. Sin embargo, la mayoría de las
enfermedades causadas por virus en las plantas frutales,
aún cuando no tienen efectos desastrosos, se manifiestan
en forma crónica causando un daño permanente anual
a los huertos de frutales de carozo, pomáceas y
vides.

    La clasificación de los virus
está basada en aspectos morfológicos, tipo y
cantidad de ácido nucleico, estructura del genóma y
tipo de vector. Considerando estos aspectos los grupos de virus
más comunes en las plantas frutales son: nepovirus (Figura
1), ilarvirus (Figura 2), potyvirus (Figura 3) y closterovirus
(Figura 4).

Figura 1: Nepovirus

Figura 2: Ilarvirus

Figura 3: Potivirus

Figura 4: Closterovirus

    El grupo de los nepovirus se
distingue por ser transmitidos en condiciones naturales por
nemátodos vectores. El virus tiene dos tipo de
partículas isométricas de 25 a 28 nanómetros
de diámetro. Este virus presenta una gran versatilidad
puesto que afecta a una gran variedad de especies frutales,
hortícolas y malezas. Esta característica, junto a
su capacidad de ser transmitido a través del material de
propagación, semillas y polen, le permiten perpetuarse en
la naturaleza y ser de muy difícil control.

    El grupo de los ilarvirus se
distingue por su propiedad de ser transmitido mediante el
material de propagación, polen y semillas. Su
genóma esta compuesto de tres tipos de partículas
isométricas de entre 25 a 35 nanómetros de
diámetro. Este es el grupo de virus más
común dentro de las plantas frutales y aunque su
daño no es severo causan pérdidas consistentes a
través del tiempo.

    El grupo de los closterovirus se
distingue por su tamaño; son filamentosos de entre 800 y
2000 nanómetros de largo. La mayoría se transmite
en condiciones de campo mediante áfidos vectores en forma
semipersistente. Es decir, el virus sólo permanece pocos
minutos viable en el aparato bucal del insecto para ser
transmitidos desde una planta enferma a otra sana.

    El grupo de los potyvirus se
distingue por tener las partículas morfología
filamentosa de aproximadamente 800 nanómetros de largo.
Este grupo de virus se caracteriza por ser transmitido en forma
eficiente por áfidos vectores, lo que le permite
diseminarse rápidamente dentro de las plantas de un
huerto.

    Dentro del ciclo biológico de
los virus, siendo parásitos obligados, su mecanismo de
transmisión de plantas enfermas a otras sanas es esencial
para su perpetuación en la naturaleza. Por esta
razón, los diferentes grupos de estos patógenos han
desarrollado habilidades para diseminarse por medio de materiales
vegetales y vectores. Normalmente, formas de propagación
vegetativa de las plantas tales como; yemas, púas, estacas
y mugrones son las vías más importantes de
transmisión dentro de las especies frutales. No obstante,
algunos grupos de virus han desarrollado una eficiente capacidad
para ser diseminados rápidamente por medio de vectores.
Entre los más importantes están los insectos y
nemátodos. Entre los insectos, los áfidos son lejos
los más importantes transmisores de virus, tanto a larga
distancia como dentro de las plantas de un mismo huerto. En los
frutales los géneros de nemátodos que transmiten en
forma eficiente la mayor cantidad de virus son Xiphinema
sp y Longidorus sp.

    Actualmente se considera que los
síntomas causados por los virus en las plantas frutales,
no es el método más adecuado para su
identificación. Síntomas similares pueden ser
causados por diferentes virus, o viceversa. Asimismo, otros
factores tales como; enfermedades radiculares, déficit
hídrico, exceso o déficit nutricional pueden
confundir o enmascarar la presencia de una enfermedad virosa. En
la década de 1980, se masificó el uso de la prueba
inmunológica ELISA ( Enzyme Linked Immunosorbent Assay)
que permite con un alto grado de eficiencia y confiabilidad
identificar virus específicos. Esta metodología fue
clave en el avance del conocimiento de las enfermedades virosas
en los frutales. En la actualidad, se dispone comercialmente de
estuches de diagnóstico serológico para la
mayoría de los virus que afectan los frutales. La prueba
ELISA se ha constituido en una herramienta fundamental en los
viveros para detectar y propagar material limpio de
virus.

    El avance en el ámbito de la
biotecnología ha repercutido en dos aspectos en
relación a los virus. Primero, se han diseñado
métodos altamente eficientes, específicos y
confiables para la detección e identificación de
enfermedades virosas en frutales. La prueba de la reacción
en cadena de la polimerasa, comúnmente conocida como PCR
(Polimerase chain reaction), permite identificar virus con casi
un 100% de confiabilidad y a la vez, ha permitido desarrollar
formas de clasificación de estos patógenos basadas
en la composición de su genóma. Segundo, la
transformación genética de plantas ha permitido
desarrollar plantas con características de inmunidad
frente a la infección virosa. Existen, ya en la
actualidad, comercialmente, plantas resistentes a diferentes
virus. Sin duda, en el futuro, la biotecnología
jugará un rol importante en el conocimiento y control de
estas enfermedades.

Posteriormente con el descubrimiento de las
bacterias y la formulación de la teoría de los
germenes patógenos se pudo reconocer que existían
ciertas organizaciones mas pequeñas que las bacterias que
también podrían ser patógenos.

Características de los
virus

• Los virus son organismos
  macromoleculares

• Se encuentran constituidos
  fundamentalmente por ácidos nucleídos y
  proteínas en ocasiones algunos virus pueden poseer
  lípidos e hidratos de carbono

• El acido nucleico que poseen
  constituyen el genoma viral

• Las proteínas virales
  están codificadas por el genoma viral y suelen ser
  pocas en cuanto a su naturaleza, pero se encuentran en
  cantidades apreciables en la partícula
  viral.

• Los virus corresponden a
  partículas sub microscópicas de tamaño
  variable; entre los virus más pequeños se
  encuentran los parvovirus que producen el eritema infeccioso
  y entre los más grandes están los virus pox
  responsables de la viruela.

• Son agentes infecciosos con
  carácter estrictamente intracelular.

• Los virus son capaces de reconocer
  células e infectarlas. Esta propiedad se debe a la
  presencia de receptores en las células y a la de
  proteínas ligandos o deinfectividad en los virus (anti
  receptores), que permiten la unión del virus a la
  célula y su posterior penetración.

• Los virus son parásitos
  estrictamente intracelulares. Como no poseen la capacidad de
  multiplicarse o de sintetizar por sí mismos sus
  propios componentes, al infectar las células vivas
  aprovechan la maquinaria metabólica celular para
  realizar la síntesis de sus componentes, y de esta
  manera replicar se generando.

• Los virus son microorganismos capaces
  de infectar diversos tipos celulares en los organismos vivos.
  Pueden infectar bacterias, células vegetales y
  animales. Las infecciones naturales por virus permiten las
  interacciones de material genético viral y celular;
  esto puede afectar la expresión génica de las
  células y contribuir a la variabilidad de las especies
  y, por ende, a su desarrollo y evolución.

• En la naturaleza también existen
  los denominados "Virus-like agents"como transposones ,
  plásmidos, viroides, priones que comparten algunas
  características de los virus. Estos elementos son
  capaces de autoreplicarse independientemente del genoma
  celular. Por ejemplo los plásmidos de una hebra de DNA
  circular sereplican en forma similar a los virus DNA de una
  hebra. A diferencia de los virus, los plásmidos no son
  patogénicos y se transfieren por conjugación
  entre células. Los viroides son RNA circulares
  desnudos de una hebra, que causan enfermedades en plantas. Se
  presume que se replican por intermedio de la RNA polimerasa
  del hospedero y causan efectos patogénicos al
  interferir co nel metabolismo de la célula . En
  humanos el agente Hepatitis delta,dependiente de Hepatitis B,
  es estructuralmente similar a un viroide. El agente delta
  codifica una proteina estructural. Los priones son agentes
  infectivos de naturaleza proteica que son patogénicos
  en vertebrados.

Estructura
viral

Los virus están constituidos por
macromoléculas, las cuales se organizan de tal manera que
le confieren sus propiedades biológicas y
físico-químicas. Estos componentes moleculares son
los siguientes:- Acido nucleico: DNA o RNA.- Proteínas.-
Lípidos.- Hidratos de carbono. Estos componentes se
organizan constituyendo las partículas virales. El
conjunto de ácido nucleico y proteínas es altamente
organizado y recibe el nombre de nucleo cápsula. Esta
estructura se ordena de acuerdo a ciertas simetrías,
adoptando las siguientes formas

a)EI icosaedro : consiste en un poliedro
regular de 20 caras planas triangulares.

b) Helicoide: la organización
corresponde a una estructura en espiral o
hélice.

c) Compleja: en este tipo de
nucelocápsula no hay una simetría regular. La
estructura de la nucleocápsula le confiere a las
partículas virales diversas propiedades, como estabilidad
termodinámica y capacidad de almacenar un máximo de
masa en el menor volumen. La organización física de
los virus como partículas se denomina virión, que
corresponde a la particula viral completa extracelular. Las
proteínas virales se agrupan en unidades estructurales
llamadas protómeros. Estas unidades estructurales, que
pueden estar formadas por una o varias proteínas, se
ordenan entre sí para formar los capsómeros que
corresponden a las unidades morfológicas observadas
por microscopía electrónica que integran la
nucleocápsula. Algunos virus poseen lípidos e
hidratos de carbono que se organizan en bicapas de lípidos
con glicoproteínas insertas, en la misma
organización que las membranas celulares. La estructura de
los virus.

Para describir la estructura de los virus
esta el denominado bacteriofago T Even, las partes de este se
observan en la siguiente figura:

La capsida, esta contiene una capa de
proteína que la envuelve alrededor de un núcleo
central de un producto químico altamente complejo llamado
ácido nucleico, utilizado por el virus para su
reproducción. Típicamente, la capsida se divide en
subunidades llamadas los capsomeros. Las radiografias han
mostrado que los virus tienen una capsida en forma de un
sólido de 30 caras.

EL Cuerpo, posee una simetría
compleja, asociada a la capsida hay un vástago con una
estructura que consiste en una vaina retráctil que rodea a
un núcleo y es usada a modo de
inyección.

La cola, localizada al final del nucleo, es
una placa espigada que lleva 6 fibras delgadas, que ayuden a
asegurar al virus a sujetarse a la célula
anfitrión, durante la invasión de la
misma.

En una serie de experimentos realizados en
1955,por Fraenkel Conrat y Williams ,demostraron que el virus del
mosaico del tabaco (TMV),se formaba espontáneamente cuando
se mezclaba una proteína purificada de la capa y su RNA
geonómico ,al ser incubadas juntas, la estructura del TMV
se regenera por si sola. A pesar de la gran variabilidad mostrada
en las características del virus, todos se basan en
algunas características básicas.

Genoma
viral

El genoma viral está
constituído por DNA o RNA. El genoma contiene la
información genética (genes) necesaria para la
síntesis de las proteínas virales. El
análisis y secuenciación de los ácidos
nucleicos viralespermite conocer la naturaleza de las
proteínas de un virus. En algunos virus se conoce su
secuencia nucleotídica completa y en otros sólo la
naturaleza de ciertos genes. Es así como se puede apreciar
que los ácidos nucleicos virale stienen ciertas
características en cuanto a su organización;
algunos poseen secuencias nucleotídicas repetidas e
invertidas en determinadas regiones del ácido
nucleíco

Proteínas virales.

Las proteínas que forman parte de la
estructura viral están codificadas en el genoma viral; no
son muchas porque los genomas virales son pequeños.
Algunos virus, como el de la polio, poseen 4 proteínas y
otros más complejos, cerca de 100 Las proteínas
virales presentan ciertas propiedades y son responsables de
diversas funciones biológicas. Algunas de ellas
corresponden a la infectividad, protección del genoma
viral, actividad enzimática, capacidad patogénica,
virulencia, inmunogenicidad y antigenicidad. Existe una
relación entre la estructura y la función de estas
proteínas. Variaciones y cambios en las proteínas
virales como consecuencia de cambios en el genoma dan origen a
variantes genéticas que determinan tipos y cepas, las que
presentan distintas propiedades biológicas y
patogénicas. La manipulación controlada de los
genomas virales y la obtención de partículas
virales con proteínas que presentan determinadas
características, han sido fundamentales en la
obtención de vacunas.

Clasificación de los Virus, con
Importancia Médica

CLASIFICACION SEGUN GENOMA Y FAMILIA
VIRAL

VIRUS ADN

Parvoviridiae: Parvovirus B19.

Papovaviridae: Papilomavirus.

Poliomavirus. Virus JC.

Virus BK.

Adenoviridae: Adenovirus.

Hepadnaviridae: Virus de la hepatitis
B.

Herpesviridae: Virus del herpes simple 1 y
2

Virus de la varicela-zoster (Virus del
herpes tipo 3)

Cytomegalovirus (Virus del herpes tipo
4).

Epstein Barr (Virus del herpes tipo
5)

Virus del herpes tipo 6

Virus del herpes tipo 7

Virus del herpes tipo 8 (Virus del Sarcoma
de Kaposi)

Poxviridae: Virus de la viruela

Virus de la vaccinea.

Molusco contagioso.

 Citomegalovirus

VIRUS ARN

Picornaviridae:

Rinovirus.

Virus de la hepatitis A.

Poliovirus.

Enterovirus.

Coxsackie A.

Coxsackie B.

Echovirus.

Enterovirus.

Reoviridae:

Reovirus.

Rotavirus.

Fiebre de la garrapata del
Colorado.

Togaviridae:

Virus de la rubéola

Virus de la fiebre amarilla.

Retroviridae:

Lentivirus

HIV 1.

HIV 2.

HTLV.

Coronaviridae:

Coronavirus.

Caliciviridae:

Agente Norwalk.

Virus de la hepatitis E.

Orthomixoviridae:

Virus de la gripe.

Paramixoviridae:

Virus parainfluenza.

Virus del sarampión.

Virus de la parotiditis.

Virus sincitial respiratorio.

Rhabdoviridae:

Virus de la rabia.

Arenaviridae:

Virus de la coriomeningitis
linfocítica.

Virus Junin (fiebre hemorragica
Argentina).

Virus Mapucho (fiebre hemorragica
Bolivia).

Virus de la Fiebre Lassa.

Bunyaviridae:

Virus de la encefalitis de
California.

Virus de la fiebre por
jején.

Filoviridae:

Virus de la Marburg

Virus del Ébola.

Flaviviridae.

Virus de la encefalitis de San
Luis.

Virus de la fiebre amarilla.

Virus del dengue.

Virus de la fiebre del nilo occidental
(West Nile).

Virus de la encefalitis europea.

Virus de la hepatitis C.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

Bryan Pach