Los Virus de Animales

Este elemento es una expansión del contenido de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema. [aioseo_breadcrumbs] El virus de animal es un pequeño agente infeccioso que no puede replicarse fuera de una célula animal viva. Los virus de animales infectan a los animales y requieren células animales como huésped. A diferencia de otros parásitos intracelulares obligatorios (por ejemplo, las clamidias y las rickettsias), los virus de animales sólo contienen un tipo de ácido nucleico, ya sea ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribonucleico (ARN), pero no ambos. No se replican por fisión binaria.Entre las Líneas En su lugar, desvían el metabolismo de la célula huésped hacia la síntesis de bloques de construcción virales, que luego se autoensamblan en nuevas partículas de virus que se liberan en el medio ambiente. Durante el proceso de esta síntesis, los virus utilizan la energía metabólica celular, muchas enzimas celulares y orgánulos celulares que no pueden producir. Por esta razón, son incapaces de mantener una síntesis independiente de sus propios componentes. La partícula viral extracelular se denomina virión, mientras que el nombre de virus se reserva para varias fases del desarrollo intracelular. Además, los virus de animales no son susceptibles a la acción de los antibióticos. Véase también: Antibiótico; Célula (biología); Ácido desoxirribonucleico (ADN); Ácido nucleico; Ácido ribonucleico (ARN); Virus; Clasificación de los virus

Morfología

Los viriones son pequeños, de 20 a 300 nm de diámetro, y pasan a través de los filtros que retienen la mayoría de las bacterias. Sin embargo, los viriones grandes (por ejemplo, el de la vaccinia, que tiene 300 nm de diámetro) superan el tamaño de algunas bacterias más pequeñas. Los principales componentes estructurales del virión son las proteínas y el ácido nucleico, pero algunos viriones también poseen una envoltura membranosa que contiene lípidos. Las moléculas de proteína están dispuestas en una cubierta simétrica, llamada cápside, alrededor del ADN o ARN. La cubierta y el ácido nucleico constituyen la nucleocápside. Véase también: Proteína

En las micrografías electrónicas de baja resolución, los viriones parecen tener dos formas básicas: esférica y cilíndrica. Los estudios de microscopía electrónica de alta resolución y de difracción de rayos X de viriones cristalizados revelan que los virus “esféricos” son en realidad poliédricos en su morfología, mientras que los viriones “cilíndricos” muestran una simetría helicoidal. El poliedro más comúnmente encontrado en las estructuras de los viriones es el icosaedro, en el que las moléculas de proteína están dispuestas en la superficie de 20 triángulos equiláteros.Entre las Líneas En función de estas características morfológicas, los virus se clasifican como helicoidales o icosaédricos. Algunos grupos de virus no presentan ninguna característica de simetría discernible y se clasifican como viriones complejos. Además, se distingue entre los viriones que contienen ARN o ADN y entre los que tienen nucleocápsidas desnudas o envueltas.

Ácido nucleico viral

La envoltura proteica externa del virión proporciona protección al componente más importante, es decir, el genoma viral, protegiéndolo de las enzimas destructoras (ribonucleasas o desoxirribonucleasas). El genoma viral contiene información que especifica todos los componentes estructurales y funcionales del virus, necesarios para el inicio y el establecimiento del ciclo infeccioso y para la generación de nuevos viriones. Esta información se expresa en el alfabeto del código genético (la secuencia de nucleótidos) y puede estar contenida en un ADN de doble cadena o de cadena simple, o en un ARN de doble cadena o de cadena simple. El ADN viral puede ser lineal o circular, y el ARN viral puede ser una sola cadena larga o varias cadenas más cortas (genomas fragmentados), y cada una de ellas contiene información genética diferente. Además, algunos virus de ARN tienen la información genética expresada como una secuencia de nucleótidos complementaria. Estos se clasifican como virus de ARN de cadena negativa. Por último, los virus tumorales de ARN tienen una fase intracelular de ADN, durante la cual la información genética contenida en el ARN del virión se transcribe en ADN y se integra en el genoma de la célula huésped. El descubrimiento de este proceso sorprendió a los científicos porque se creía que el flujo de información genética era unidireccional, del ADN al ARN y a la proteína, y no podía tener lugar en la dirección opuesta, es decir, del ARN al ADN. La transcripción de ARN a ADN se denominó transcripción inversa, y los virus tumorales de ARN se denominan a veces retrovirus. Véase también: Código genético; Transcriptasa inversa; Virus tumorales

Cuando se introduce en una célula susceptible por medios químicos o mecánicos, el ácido nucleico viral desnudo es en sí mismo infeccioso en la mayoría de los casos. Dos excepciones son los virus de ARN de cadena negativa y los virus tumorales de ARN.Entre las Líneas En estos casos, el ARN tiene que ser primero transcrito y transcrito inversamente, respectivamente, en la forma adecuada de información genética antes de que el proceso infeccioso pueda tener lugar. Esta tarea se lleva a cabo mediante una enzima que está contenida en la cubierta proteica de la nucleocápside del virión. Por lo tanto, se requiere la nucleocápside completa para la infectividad. Véase también: Infección; Enfermedad infecciosa

Ciclo infeccioso

La infección viral se compone de varias etapas: adsorción, penetración, desenmascaramiento y eclipse, y maduración y liberación.

Adsorción

La adsorción tiene lugar en receptores específicos de la membrana de una célula animal. La presencia o ausencia de estos receptores determina la susceptibilidad del tejido o la especie a la infección por un virus. Los virus con envoltura presentan picos de superficie que participan en la adsorción; sin embargo, la mayoría de los virus de animales no poseen estructuras de fijación evidentes.

Penetración

La penetración tiene lugar mediante la invaginación e ingestión del virión por la membrana celular (fagocitosis o viropexis). Además, los virus con envoltura suelen entrar en la célula mediante un proceso de fusión de las membranas del virión y de la célula. A la penetración le sigue el desrecubrimiento del ácido nucleico o (en algunos casos) el desrecubrimiento de la nucleocápside.Entre las Líneas En esta fase, la identidad del virión ha desaparecido, y la infectividad viral no puede recuperarse de las células alteradas. Véase también: Membrana celular; Fagocitosis

Eclipse

La ausencia de partículas infecciosas en los extractos celulares es característica del periodo de eclipse. Durante el eclipse, los procesos bioquímicos de la célula se manipulan para sintetizar proteínas y ácidos nucleicos virales. La supervivencia de los virus depende de esta capacidad subversiva.Entre las Líneas En el proceso de evolución, los virus han desarrollado una extraordinaria eficacia y un notable repertorio de estrategias. El periodo de eclipse en las infecciones con virus de ADN comienza con la transcripción de la información genética en el núcleo de la célula (los poxvirus son una excepción), el procesamiento en ARN mensajeros (ARNm) y la traducción en proteínas (en el citoplasma). Este proceso se divide en transcripción temprana y tardía.Entre las Líneas En ausencia de componentes virales recién sintetizados, los eventos tempranos inmediatos deben ser catalizados en su totalidad por enzimas celulares. Sin embargo, las proteínas tempranas son proteínas funcionales codificadas por el virus que participarán en la síntesis del ADN viral y de las proteínas virales intermedias y tardías, así como en el cierre de varias funciones celulares que podrían ser perjudiciales para la síntesis viral. El acontecimiento que distingue la transcripción y la traducción del ARNm temprana de la tardía es el inicio de la síntesis del ADN viral. Los principales productos tardíos son las proteínas estructurales de la nucleocápside. Casi tan pronto como se sintetizan estas proteínas, se ensamblan con las moléculas de ADN recién sintetizadas en las nucleocápsidas del virión. La aparición de estas partículas señala el final del periodo de eclipse. Véase también: Transcripción

Los acontecimientos del periodo de eclipse en las infecciones por virus de ARN son similares, salvo que tienen lugar en el citoplasma (los virus de la gripe son una excepción), y no se puede hacer una división en transcripción temprana y tardía.Entre las Líneas En el caso de los virus de ARN de cadena positiva, el propio ARN viral es el ARNm.Entre las Líneas En las infecciones por virus de ARN de cadena negativa, el ARN del virión en la nucleocápside se transcribe primero en ARNm positivo. Las nucleocápsidas intracelulares están presentes durante todo el ciclo infeccioso, y el periodo de eclipse no puede definirse en el sentido clásico. Los virus tumorales de ARN invierten su ARN en ADN, que entra en el núcleo celular y se integra en el ADN celular. Todos los ARNm virales y los ARN genómicos se generan mediante la transcripción del ADN integrado.

Maduración y liberación

El acontecimiento característico de la etapa de maduración es el ensamblaje y la liberación del virión.Entre las Líneas En muchos casos, primero se ensambla la cubierta proteica (procápside) y se inserta en ella el ácido nucleico. Durante esta inserción, tiene lugar el procesamiento de algunas proteínas de la cáscara por clivaje y se acompaña de una modificación de la estructura para acomodar el ácido nucleico. Los virus no desarrollados que maduran en el citoplasma (por ejemplo, el poliovirus) suelen salir rápidamente de la célula por un proceso de fagocitosis inversa, incluso antes de la ruptura de la célula. Sin embargo, en algunos casos, un gran número de partículas víricas pueden acumularse en el interior de la célula en conjuntos cristalinos denominados cuerpos de inclusión (Fig. 2). Los virus que maduran en el núcleo suelen liberarse lentamente, y el daño a la célula es extenso. Los virus envueltos salen de la célula mediante un proceso de gemación. Las proteínas de la envoltura viral (glicoproteínas) se insertan en varios sitios de la membrana celular, donde también interactúan con las proteínas de la matriz y con las nucleocápsides. A continuación, la membrana celular se curva alrededor del complejo y forma una yema que se desprende del resto de la célula.

Efectos de las infecciones víricas

Se identifican dos tipos extremos de efectos: las infecciones líticas, que causan la muerte de las células por diversos mecanismos, siendo la lisis celular el resultado más común; y las infecciones persistentes, acompañadas bien de ningún cambio aparente en la célula huésped, bien de alguna interferencia en el control normal del crecimiento, como en la transformación de células normales en cancerosas. Los fenómenos degenerativos en los cultivos de tejidos durante una infección lítica se denominan efectos citopáticos o citolíticos.Entre las Líneas En los animales, la infección por un virus lítico puede ir acompañada de una amplia destrucción de los tejidos. Véase también: Infección lítica

Como defensa ante determinadas condiciones de infección, las células animales generan sustancias denominadas interferones que, mediante un complejo mecanismo, inhiben la replicación de los virus. Son específicos de la especie celular de la que se derivan, pero no del virus que provocó su generación. Por ejemplo, el interferón de ratón protegerá a las células de ratón, pero no a las humanas, de cualquier infección viral.

Patología

Las infecciones víricas se propagan de varias maneras: a través de aerosoles y polvo, por contacto directo con los portadores o sus excreciones, y por mordeduras o picaduras de animales e insectos vectores.Entre las Líneas En el punto de entrada, las células infectadas sufren viremia, apareciendo en la sangre. A partir de ahí, el virus se disemina por las secreciones. Se transporta a través del sistema linfático y el torrente sanguíneo a otros órganos diana, donde se producen viremias secundarias (excepto en infecciones localizadas, como las verrugas).Entre las Líneas En la mayoría de los casos, las infecciones víricas son de corta duración y gran gravedad. Sin embargo, no son infrecuentes las infecciones persistentes. Véase también: Infección viral, latente, persistente, lenta

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El organismo afectado monta una serie de defensas, y la más importante es la respuesta inmunitaria. Se generan anticuerpos circulantes contra las proteínas virales. Esos anticuerpos que interactúan con las proteínas de la superficie del virión neutralizan el potencial infeccioso del virus. Aunque los anticuerpos son específicos contra el virus que los ha provocado, tendrán una reacción cruzada con cepas de virus estrechamente relacionadas. La especificidad de los anticuerpos neutralizantes obtenidos de animales inyectados experimentalmente se utiliza con fines de diagnóstico o en ensayos cuantitativos. Además de los anticuerpos circulantes, también se producen respuestas inmunitarias mediadas por células. La más importante es la producción de linfocitos citotóxicos derivados del timo, que se encuentran en los ganglios linfáticos, el bazo y la sangre. Destruyen todas las células que albergan glicoproteínas víricas en sus membranas, independientemente de que estas células participen activamente en la síntesis del virus o adquieran las proteínas víricas por fusión de membranas con viriones inactivos o restos celulares. Se ha demostrado que la inmunidad mediada por células es más importante para el proceso de recuperación que los anticuerpos circulantes. A pesar de su papel beneficioso, las respuestas inmunitarias suelen contribuir seriamente a la patología de la enfermedad. Los complejos antígeno-anticuerpo circulantes pueden alojarse en los órganos y causar inflamación. Además, se sabe que las respuestas mediadas por las células producen síndromes de choque graves en pacientes con antecedentes de exposición previa al virus. Véase también: Anticuerpo; Antígeno; Reacción antígeno-anticuerpo; Autoinmunidad; Inmunología celular; Inmunidad; Interferencia vírica

Control

Los virus son resistentes a los antibióticos utilizados habitualmente contra las infecciones bacterianas. El uso de agentes quimioterapéuticos con actividad antiviral está plagado de su toxicidad para el huésped animal. Sin embargo, la aplicación de vacunas ha tenido éxito en el control de muchos virus. Las vacunas provocan respuestas inmunitarias y suelen proporcionar una protección de por vida. Se han aplicado dos tipos de vacunas: de virus inactivado y de virus vivo atenuado. Existen varios procedimientos de inactivación. Véase también: Quimioterapia y otros tratamientos farmacológicos antineoplásicos; Vacunación; Quimioprofilaxis vírica

Para lograr una protección completa, es importante que la vacuna contenga todos los tipos antigénicos distintos del virus. El desarrollo de los anticuerpos monoclonales [proteínas de los anticuerpos que se unen a una molécula diana específica (antígeno) en un sitio concreto (sitio antigénico)] ha permitido caracterizar mejor estos tipos en los virus naturales. Esta información se utiliza posteriormente para desarrollar mejores vacunas. Véase también: Anticuerpos monoclonales.

Datos verificados por: Thompson
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Recursos

Notas y Referencias

Véase También

Ciencias de la Salud, Guía de Salud Pública, Infecciones, Salud Global, Salud Mundial, Salud Pública Mundial, Virología

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