Virus: morfologia y caracteristicas.

Hacia fines del siglo pasado se formulo la teoría de que cada enfermedad era producida por un germen específico. Hasta ese momento los patólogos estaban convencidos de que para cada enfermedad seria posible encontrar el microorganismo responsable, utilizando las siguientes técnicas: a) observación del germen con la ayuda del microscopio, b) cultivo sobre un medio nutritivo y c) retención por filtros. Sin embargo, en 1892, Iwanowski (o Ivanovsky?) pudo demostrar que el agente productor de la enfermedad del mosaico de tabaco pasaba a través de los filtros para bacterias y no podía ni verse ni cultivarse. Luego en 1898 Beijerinck, determinó que la enfermedad del mosaico del tabaco era provocada por un nuevo agente infeccioso a los que denomino virus filtrables (virus: palabra de origen latino que significa veneno). Los virus están ampliamente distribuidos en la naturaleza y afectan a todo tipo de organismos, tanto del reino animal, vegetal o protista. Características estructurales de los virus La estructura de los virus esta integrada por dos tipos de macromoléculas: ácidos nucleicos y proteínas, los que forman las partículas virales o viriones. Básicamente existen dos tipos de partículas virales: partículas virales simples (virus desnudo) o partículas virales envueltas (virus envuelto). El virus desnudo consta de un ácido nucleico (genoma) asociado a proteínas y una cubierta proteica o cápside. Por otra parte los virus envueltos añaden a esta estructura básica una envoltura lipoproteica de origen celular. La función de la cápside es de servir al ácido nucleico como protección y vehículo. Postulado de Lwoff "Únicamente serán considerados virus aquellos agentes infecciosos cuya partícula elemental contenga un solo tipo de ácido nucleico". Es decir poseen ARN o ADN, pero no ambos tipos de ácidos nucleicos funcionales a la vez. Por lo tanto los virus pueden ser ADN o ARN virus. Debido a la estructura simple de virus, para su multiplicación dependen en forma absoluta de la célula huésped que infectan. Por lo tanto consideraremos a los virus como parásitos intracelulares obligados. ♠ Replicación viral La célula huésped, una vez infectada, sintetizará nuevas moléculas de ácido nucleico viral, ya que el genoma viral tomara el control de las actividades metabólicas de la célula. Bajo este control, también se producirán gran cantidad de proteínas virales. De esta manera el ensamblado de nuevas partículas virales provendrá de la asociación de las nuevas moléculas de ácido nucleico viral con las proteínas. Este proceso es muy diferente de la reproducción celular, tanto de los procariontes como de los eucariontes. Por lo tanto es mas apropiado hablar de REPLICACION VIRAL. ♠Los virus como parásitos intracelulares Hasta el momento no se ha podido demostrar que ningún virus aislado pueda utilizar o almacenar energía mediante procesos similares a la respiración, tampoco pueden sintetizar proteínas. Es decir no tienen metabolismo propio, dependiendo en forma absoluta del medio ambiente celular. El parasitismo de los virus se ejerce a nivel genético, ya que el genoma viral dentro de la célula desplaza al genoma de la célula hospedadora del control celular. ♠Provirus Anteriormente hemos explicado que los virus, infectan las células y hacen replicas de si mismos. Luego abandonan la célula huésped y pasan a otra, recomenzando su ciclo. Pero también puede ocurrir que el genoma viral se integre al ADN del huésped. Cuando el genoma viral se integra al genoma celular y se replica junto con este se lo denomina PROVIRUS. Un provirus puede activarse espontáneamente o bien expuesto a diversos estímulos, una vez activado puede inducir la producción de virus completos. Los provirus pueden modificar la morfología celular y su metabolismo, esto puede deberse a la producción de alguna proteína viral. Estos cambios en la estructura celular, generalmente asociados a cambios en la membrana celular, inducidos por un provirus reciben el nombre de transformación. En algunos casos estas células transformadas por los provirus pueden ser cancerosas. ♠Los virus como agentes infecciosos El parasitismo celular obligado es la causa básica por la cual un virus puede causar daño. La relación que establece un virus y su célula huésped es variable. El resultado de la interacción depende tanto del virus en cuestión como de la célula huésped. Por ejemplo, se denominan virus citocídicos , a los que como resultado de su multiplicación, producen una rápida inducción hacia la muerte celular. Por otra parte se encuentran los virus no citocídicos, que son aquellos que no provocan la muerte celular. Ejemplos de virus no citocídicos serian los virus moderados y los virus oncogénicos. Los virus moderados son aquellos que producen partículas virales y no producen la muerte celular. Han llegado con la célula huésped a un estado de equilibrio más o menos estable. Luego están los virus oncogénicos, capaces de estimular la división celular, estos cambios pueden ser irreversibles si la célula pierde la capacidad de regular su ciclo celular. Este estado se denomina transformación celular. Los virus no citocídicos pueden causar dos tipos de infecciones: 1- Las infecciones latentes, donde el virus permanece sin manifestarse, alojado en células no productoras. Ante determinados estímulos, estrés, enfermedades, exposición a la luz solar, el virus se reactiva, recomenzando la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas virales. Ejemplos: L Herpes simplex, Varicela zoster. 2- Las infecciones crónicas, donde de una persona enferma siempre es posible obtener virus infeccioso, aun por periodos muy prolongados de tiempo. Por ejemplo, virus de la hepatitis B, Epstein-Barr, virus de la rubéola. Morfología viral Los virus poseen gran variedad de formas y tamaños. Por ejemplo los virus que al microscopio electrónico aparecen aproximadamente esféricos se denominan isométricos. En estos virus el ácido nucleico esta rodeado por una cápside (caja) proteica. Las subunidades estructurales que forman la cápside, visibles al microscopio electrónico, se denominan capsómeros. A su vez los capsómeros están formados por subunidades proteicas. La cápside por su naturaleza antigénica es la que determina la identidad viral. El ácido nucleico viral no se encuentra desnudo, sino que esta asociado a proteínas distintas de las de la cápside, cuya función puede ser estructural (plegado del ADN) o enzimática (polimerasa). Al conjunto de ácido nucleico y proteínas asociadas se lo denomina "core". Por ultimo diremos que los virus donde la cápside rodea directamente al ácido nucleico (es decir que no hay un "core" evidente), el conjunto de cápside y ácido nucleico recibe la denominación de nucleocápside. Genoma viral El genoma, que puede encontrase en los distintos tipos de virus, puede sistematizarse de acuerdo a diversos criterios: 1- Tipo de ácido nucleico: ADN o ARN 2- Polaridad o sentido: + o - (aplicado principalmente a los ARN virus) 3- Número de cadenas: monocatenario o bicatenario 4- Genoma circular o desnudo 5- Genoma entero o fragmentado Debemos recordar que las cadenas de un ácido nucleico de doble cadena, son de polaridad (sentido) opuesto. Por convención se considera que si una tiene sentido + la otra será -. De acuerdo a este criterio se considera que un virus es + (o cadena +), cuando su genoma monocatenario tiene la misma polaridad que un ARNm. Es decir el mismo genoma viral, puede actuar dentro de la célula como ARNm y llevar a cabo directamente la síntesis de proteínas virales. Los "virus +", pueden infectar con el ácido nucleico solo, salvo los retrovirus que siendo +, necesitan una transcriptasa reversa asociada al genoma para poder infectar. Por el contrario, se denomina "virus -" cuando el genoma no puede actuar directamente como mensajeros. El ARN - puede actuar como molde, para la síntesis de ARN +, el ARNm viral. Bacteriófagos. Los Bacteriófagos son virus específicos de las bacterias. Bacteriófagos, significa que se "alimenta" o multiplica a expensas de bacterias. Los Bacteriófagos que infectan células huésped, pueden establecer dos tipos de procesos: 1- Ciclo Lítico: en este tipo de ciclo el virus produce inmediatamente gran cantidad de ácidos nucleicos virales y proteínas de la cápside. Estos se ensamblan produciendo nuevas partículas virales que son liberadas al medio al producirse la lisis celular. 2- Ciclo Lisogénico: en este ciclo la relación entre célula huésped y virus, puede prolongase por periodos variables de tiempo. El virus integra su genoma al cromosoma bacteriano, replicándose conjuntamente el ácido nucleico del parásito y el del huésped. Un virus bacteriano integrado al cromosoma se denomina profago. Por lo tanto el profago se replica junto con el ADN bacteriano. En determinadas circunstancias (por ejemplo ruptura del ADN bacteriano por luz ultravioleta o agentes químicos), el profago se activa, y comienza la producción de ácido nucleico viral y proteínas virales, produciendo luego la lisis celular. Las bacterias que portan profagos se denominan lisogénicas. Los Bacteriófagos que pueden integrarse como profagos y que no lisan inmediatamente a las células se denominan fagos atenuados. Les dejo un videito en donde se explica lo de arriba link: http://www.youtube.com/watch?v=KyI8cu-nzRc Estructura Los virus como vectores Los virus pueden servir como vehículos (vectores), para transferir material genético de una célula a otra. Este fenómeno se denomina transducción. Durante el ciclo lítico, el ADN del huésped queda fragmentado y alguno de esos fragmentos puede ser tomado al azar y quedar dentro de la cápside. De esta forma, cuando el virus infecta una nueva célula, transporta genes de una antigua célula huésped a otra nueva. Virus de la Inmunodeficiencia Humana (HIV) El SIDA (síndrome de inmunodeficiencia humana), es una enfermedad infecciosa crónica producida por el virus HIV. Esta enfermedad esta caracterizada por una deficiencia inmunológica progresiva, con la expresión clínica de infecciones oportunistas y/o tumores. El HIV es un retrovirus. Los retrovirus son virus cuyo material genético es ARN. Una vez que el virus ha penetrado en una célula, una enzima llamada retrotranscriptasa, produce ADN a partir del ARN viral. El ADN recién sintetizado viaja al núcleo y se integra al ADN cromosómico . En este punto la infección se ha hecho permanente , y la forma integrada del virus se denomina provirus. El HIV es un LENTIVIRUS. Por lo tanto su ciclo vital intracelular (ciclo de infección) puede prolongarse por años. Sus genomas son complejos y sus mecanismos regulatorios son solo parcialmente conocidos. Los Lentivirus causan infecciones crónicas. El sistema inmune del hombre reconoce las proteínas del HIV como antígenos y produce anticuerpos contra ellas. Por lo tanto una persona infectada tendrá circulando en sangre anticuerpos contra las proteínas del HIV. En este aspecto se basa el test de diagnóstico más utilizado en la actualidad: el test de ELISA (inmunoensayo ligado a enzima). El virión del HIV, esta recubierto por una membrana lipídica, por lo tanto se trata de un virus envuelto. De la membrana sobresalen glicoproteínas: la gp41 y la gp120. La membrana compuesta por lípidos y proteínas recubre el núcleo (core) del virión, formado por las proteínas p28 y p24. En el core se encuentran el ARN del virus y la enzima transcriptasa inversa. Ciclo Vital Intracelular de un retrovirus Empieza cuando un virión o partícula vírica , se une a la superficie externa de una célula susceptible. Este primer estadio del ciclo se lo denomina adsorción. Luego el virus fusiona su envoltura lipoproteica con la membrana celular, introduciendo en la célula su nucleocápside junto con el ARN que constituye su dotación genética. En cada partícula viral se encuentran dos cadenas de ARN vírico. A este proceso se lo conoce como penetración. La enzima transcriptasa inversa es una ADN polimerasa que primero produce una copia de ADN simple cadena que a continuación se copia a si misma obteniéndose ADN doble cadena. Por lo tanto este ADN doble cadena se obtuvo a partir de ARN. La síntesis del ADN doble cadena ocurre junto con la degradación del ARN original. El ADN doble cadena (provirus), emigra hacia el núcleo y se integra en el propio ADN celular. La integración de este ADN doble cadena en el cromosoma del huésped es necesaria para la síntesis de nuevas moléculas de ARN, por la ARN polimerasa celular, ya que el virus carece completamente de la maquinaria metabólica necesaria para realizar la transcripción y la síntesis de proteínas necesarias para la cápside y la misma transcriptasa reversa. Virus de la Hepatitis B (VHB) La hepatitis B en si misma, es un problema sanitario grave y muy extendido . Pero encierra una amenaza peor. El virus que la produce es el carcinógeno humano más importante después del tabaco. Trescientos millones de personas , la mayoría habitantes con escasos recursos asistenciales, están crónicamente infectados con el virus y tienen una probabilidad muy elevada de contraer cáncer de hígado. En el tercer mundo, el virus suele transmitirse de madre a hijo, durante el primer mes de vida, y principalmente durante el nacimiento. Si el pequeño es niña, se convertirá probablemente en portadora crónica y transmitirá el virus de la hepatitis B (VHB) a su descendencia cuando alcance la edad fértil. En cambio en los países desarrollados su incidencia es mayor en adultos, que por su profesión tienen contacto directo con la sangre (cirujanos, enfermeras, dentistas), los receptores de sangre u hemoderivados o personas que reciben tratamientos de diálisis o drogadictos intravenosos. El virus de la hepatitis B (VHB) es mucho más contagioso que el HIV. Viroides. Los viroides son agentes infecciosos que poseen al igual que los virus un solo tipo de ácido nucleico y son parásitos absolutos, pero y esta es la gran diferencia con los virus, carecen de cápside y envoltura. Por lo tanto los viroides están constituidos solo por una secuencia de nucleótidos, además los viroides carecen de información para la síntesis de proteínas, en cambio los virus siempre poseen dicha información. _________________♠♠♠♠_________________ _____________________________________ Priones. Las partículas infecciosas llamadas priones, están constituidas únicamente por una proteína de aproximadamente 250 aminoácidos. Es decir carecen completamente de ácidos nucleicos. Es esta la razón por la cual fue resistida durante mucho tiempo, la hipótesis de que las proteínas por si solas podían ser la causa de enfermedades infecciosas. De acuerdo al dogma imperante hasta 1980, las enfermedades transmisibles (infecciosas) necesitaban material genético, para que la infección se asentara en el huésped. Hasta ese momento eran los virus los agentes infecciosos más pequeños conocidos, y todos ellos poseen ADN o ARN como material genético necesario para codificar sus proteínas y dirigir la replicación viral en el huésped. Pero ahora sabemos que las partículas proteínicas infecciosas (priones), pueden ser el sustrato de diversas enfermedades, hereditarias o contagiosas. Este comportamiento dual tanto infeccioso como hereditario era desconocido. Posteriormente se descubrió que los priones se multiplican por una vía increíble y desconocida hasta ese momento: convierten proteínas normales en MOLECULAS INFECCIOSAS, con solo alterar la estructura proteica. Las encefalopatías espongiformes transmisibles (EET), son las enfermedades degenerativas del sistema nervioso central que afectan a animales y seres humanos causadas por los priones. Se denominan espongiformes ya que el cerebro adquiere un aspecto parecido al de una esponja. Las EET que sufren los seres humanos son el Kuru (o muerte de la risa), la enfermedad de Creutzfeldt -Jakob (ECJ), el síndrome de Gerstman-Straussler-Scheinker (GSS) y el insomnio Familiar Fatal (IFF); las EET de animales, incluyen el scrapie (del ingles to scrape, raspar, por la tendencia de los animales infectados a rasparse contra postes , troncos o cercas para combatir la picazón) de ovejas y cabras, la enfermedad de agotamiento crónico de mulas y ciervos en cautiverio y la encefalitis espongiforme bovina (EEB), o enfermedad de la vaca loca. Las EET se caracterizan por su prolongado periodo de incubación (en el hombre puede tener un periodo de incubación de 30 o mas años), generalmente asociadas a declives progresivos de las funciones motoras y cognitivas (enfermedad activa), y por su evolución inevitablemente fatal. Las EET en el ser humano generalmente aparecen en personas de edad avanzada. Aparentemente todas las EET son causadas por el cambio en la estructura de una proteína normalmente presente en las membranas celulares, denominada proteína priónica (PrP). La forma anormal de la PrP se designa PrPsc (scrapie), para diferenciarla de la forma normal llamada PrPc (celular). La secuencia de aminoácidos (estructura primaria) de la PrPc y la PrPsc es idéntica lo que varia es su conformación (plegamiento en el espacio). De acuerdo a esta teoría la proteína alterada (PrPsc), puede unirse a la proteína normal (PrPc) y cambiar su conformación, transformándola a su vez en una proteína alterada. De esta forma se propagaría la enfermedad y se generarían nuevas proteínas infecciosas. De esta forma el pasaje de la forma normal a la patológica es catalizada por el mismo prión (PrPsc), por lo tanto solo hace falta una pequeña cantidad de este para provocar la transformación de toda la proteína normal, ya que se trata de un fenómeno de crecimiento exponencial. Recientemente , se ha aceptado que los priones pueden ser transmitidos, posiblemente por comida, inoculación directa en el cerebro, piel, músculo o estómago. Por esto la epidemia de EEB, ocurrida en Gran Bretaña provoco un enorme interés en todo el mundo. Desafortunadamente han aparecido en ese país una nueva variedad de la ECJ (casos en personas mucho mas jóvenes que lo usual), lo que probaría una relación causal entre la EEB y los casos seres humanos. El gobierno británico tuvo que admitir la posibilidad de que la aparición de estos extraños casos de la ECJ hubieran sido provocados al ingerirse carne vacuna infectada (tejido nervioso). Al principio habíamos hablado de la dualidad de los priones, por un lado partículas infecciosas y por el otro responsables de enfermedades hereditarias. Esto es naturalmente confuso. Por ejemplo, ciertas enfermedades priónicas como la GSS, son hereditarias. Esta enfermedad tiene una herencia autosomal y dominante, lo cual significa que si un padre desarrolla la enfermedad , los hijos tienen un 50 por ciento de probabilidades de desarrollarla. La explicación a estos hechos vino dado por el descubrimiento de mutaciones génicas puntuales en la secuencia de nucleótidos del gen que codifica la PrP . Estos genes mutados provocan cambios en la secuencia de aminoácidos de la proteína PrP. Estos cambios podrían incrementar la probabilidad de la transformación de la proteína PrP mutante de una forma normal a una anormal patógena. Diferentes mutaciones en el gen provocarían diferentes proteínas mutantes, con mayor o menor tendencia a transformarse en la forma aberrante patógena. Esto explica también las distintas enfermedades priónicas hereditarias, la ECJ esporádica , un 15 por ciento de los casos hereditaria y la GSS autosomal dominante. Eso fue todo por ahora, desde ya confio en que les sea util...Espero sus comentarios sobre que les parecio!!! SALUDOS!!!