El mundo de los virus Los virus fueron aislados por primera vez en 1935, a partir de la enfermedad conocida como “mosaico del tabaco” aunque Luis Pasteur, sin imaginar su estructura ya había fabricado vacunas contra la rabia. Se pueden cristalizar y permanecer como minerales por tiempo indefinido, pero al ponerse en contacto con agua pueden activarse atacando a las células. La biotecnología los utiliza para insertar genes, por ejemplo de una bacteria a otra y se espera llevarlos a niveles celulares complejos. 10.1 ¿Qué es un virus? Su nombre significa “líquido venenoso” pues son una clase de agentes infecciosos a los que se distinguió ordinariamente por su tamaño pequeño y por su parasitismo intracelular obligado que llegan a medir de 15 a 300 nanómetros. Pero la propiedad distintiva de los virus es su organización estructural y composición genómica simple, aunque presentan formas y tamaños muy variados. Pueden ser vistos solo por un microscopio óptico o electrónico. Pueden ser vivos como las bacterias y protozoarios o bien no celulares como los virus, priones y viroides. Gracias a los avances científicos y tecnológicos hoy en día los virus pueden estudiarse y conocer más acerca de estos patógenos que causan muchas enfermedades en las plantas, los animales y el hombre. 10.2 Características y clasificación de los virus Los virus son macromoléculas o formas no celulares compuestas principalmente de ácidos nucleicos y proteínas; contienen sólo un tipo de ácido nucleico, ADN o ARN que se encuentra rodeado de una cápsula proteica llamada cápside; algunos pueden tener en su estructura lípidos o carbohidratos. No se alimentan, ni tienen metabolismo, no se componen de células, ni crecen, ni se reproducen, no se mueven; por tanto no pueden considerarse seres vivos, sólo macromoléculas sin vida. Sin embargo cobran vida cuando se introducen en una célula huésped activando su ácido nucleico para replicarse. Están formados de tres partes: genoma viral (con ADN o ARN y proteínas), cápside (helicoidales, poliédricas o icosaédricas) y envoltura membranosa (envueltos o desnudos). Los virus se clasifican en base a su morfología, composición química y modo de replicación. Los virus que infectan a humanos frecuentemente se agrupan en 21 familias, reflejando sólo una pequeña parte del espectro de la multitud de diferentes virus cuyo rango de huéspedes van desde los vertebrados a los protozoos y desde las plantas y hongos a las bacterias. La siguiente tabla muestra algunos tipos de virus y sus características principales: Virus Virus de mosaico del tabaco Virus con ARN y cápside helicoidal. Ejemplo Papovavirus Virus con ADN, cápside icosaédrica. Virus Ejemplo Bacteriófago Virus con ADN, cabeza poliédrica y cola helicoidal. Virus de la influenza Virus con ARN, cápside helicoidal y envoltura con espinas. Adenovirus Virus con ADN, cápside poliédrica y fibras en cada arista. Imágenes obtenidas de: http://katherine-ookatherineoo.blogspot.com/. Solo para fines educativos. 10.3 ¿Cómo entra un virus al organismo? El virus requiere de una célula huésped para poder replicarse, de ella tomará la energía y materia prima necesarias para la formación de nuevos ácidos nucleicos. El ciclo de reproducción viral se conforma de cinco etapas: 1. Adsorción o fijación: Etapa en la que el virus se une a la membrana celular de la célula huésped por medio de los receptores que ésta tiene en la pared celular provocando la unión por medio de un proceso de adsorción. De los receptores depende la resistencia de una célula a los ataques de los virus. 2. Penetración: Etapa en la que el ácido nucleico comienza a inyectarse entrando en el citoplasma. Los mecanismos de penetración dependen del virus y los receptores de la membrana celular; unos pueden entrar por descapsidación, endocitosis o directamente. 3. Replicación: Etapa en la que ocurren consecutivamente la síntesis de proteínas y la síntesis del ácido nucleico. 4. Ensamblaje: Etapa en la que se unen todos los componentes del virus, ya que ensamblado es la mejor forma que tiene para infectar a otras células. 5. Liberación: Etapa en la que después de la unión de los virus en el citoplasma, estos pueden salir de dos formas: por lisis o exocitosis. Los virus sólo tienen dos formas de permanecer dentro de la célula estos son: el ciclo lítico, y el ciclo lisogénico, los cuales se describen a continuación: Ciclo lítico: En este el virus construye las proteínas víricas y copia varias veces el ácido nucleico hasta que haya suficiente para ensamblar tanto las proteínas como el ácido nucleico y formar virus nuevos que se propagarán en el medio celular para contagiar a otras células, eliminando el huésped por completo. Ciclo lisogénico: Este integra el ácido nucleico en el libro genómico de la célula huésped y se replica junto a éste en varias multiplicaciones celulares produciendo variabilidad genética. Imagen obtenida de: http://perso.wanadoo.es/sancayetano2000/biologia/apu/tema2_3.htm. Solo para fines educativos. 10.4 Importancia de los virus como causantes de enfermedades Los virus son la causa de muchas enfermedades en el hombre como la viruela, paperas, varicela, dengue, roséola, escarlatina y sarampión, entre otras, o enfermedades graves y/o mortales como poliomielitis, rabia, papiloma humano, herpes zoster y simple, hepatitis A, B y C, ébola, tracoma, fiebre amarilla y VIH por mencionar algunas; que pueden ocasionar epidemias o pandemias en plantas, animales y personas. Los daños a la salud son cuantiosos y ocasionan graves pérdidas a la economía mundial, no sólo comercial sino también en la economía agrícola por el contagio de cultivos de productos de uso cotidiano como la papa, el tabaco, la alfalfa, el pepino, entre otros. Su importancia radica en que al conocerlos bien se pueden desarrollar herramientas que permitan controlarlos, reducir los riesgos por su propagación y mejor aún erradicarlos. También son importantes herramientas en la biología celular y molecular en estudios de producción de ARNm en la replicación del ADN. Y aunque los virus son conocidos por su poder para ocasionar enfermedades, tienen aplicaciones relevantes pues gracias a estas macromoléculas se han logrados muchos descubrimientos como la fabricación de insecticidas biológicos con virus que sólo atacan a las plagas de insectos de algunos cultivos sin alterar el medio ambiente. Imagen obtenida de: http://www.taringa.net/posts/info/2823713/Respuestas-al-Virus-AH1N1.html, http://www.agmagazine.info/2009/08/06/logran-descifrar-el-genoma-del-vihsida/, http://jociencia.blogspot.com/2008/08/hpv-virus-del-papiloma-humano.html, http://www.bio.davidson.edu/Courses/Immunology/Students/Spring2003/Holmberg/POLIO -solublereceptor.png. Solo para fines educativos Glosario: a. Ciclo lisogénico: El ADN vírico se cierra por sus extremos generando un ADN circular. Este ADN se inserta en el ADN bacteriano en un lugar específico en el que la secuencia de nucleótidos bacterianos es semejante a alguna región del ADN vírico. b. Ciclo lítico: El ácido nucleico vírico procede inmediatamente a la transcripción de su mensaje genético en los ARN necesarios para su multiplicación, y prosigue rápidamente el ciclo vital. Este tipo de ciclo es el más extendido en la naturaleza. c. Virus: Es un agente infeccioso submicroscópico que es incapaz de crecer o reproducirse si no es dentro de una célula huésped.
