Virus, un mundo microscópico/Los virus
Los virus pueden ser definidos como entidades biológicas que dependen de una célula viva para multiplicarse y son tan pequeños que solo pueden observarse a través de un microscopio electrónico. Igualmente, hay algunos que son gigantes y lo puedes ver incluso con microscopio óptico. Es el caso del Megavirus chilensis.
En cuanto a su composición, los virus están conformados por dos elementos básicos: un ácido nucleico (ADN o ARN) y proteínas. El material genético (ADN o ARN) es protegido por una estructura externa de naturaleza proteica (cápside) que impide su degradación. Para facilitar la replicación, algunos virus contienen, en su interior, proteínas accesorias. También existen virus que poseen una estructura que recubre la cápside, denominada «envoltura», la que les permite entrar en la célula hospedero.
¿QUÉ BUSCA UN VIRUS?
El objetivo de los virus es perpetuarse y lo hacen a través de la multiplicación o replicación de su material genético y para ello infectan a todos los tipos de organismos de los diferentes dominios de la vida.
Para lograr replicarse o copiar su material genético, los virus necesitan hacerse de la maquinaria metabólica de la célula infectada. Este proceso puede perjudicar a la célula hasta destruirla, ya que al alterarse el metabolismo estas dejan de lado procesos vitales, y la energía y maquinaria celular se utilizan para permitir la multiplicación del virus.
LA INFORMACIÓN GENÉTICA
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es la fuente de la información genética. En estas hebras de doble cadena están codificadas las secuencias de diferentes genes que otorgan la funcionalidad biológica de un organismo.
El ADN está compuesto por nucleótidos. Los nucleótidos están formados por una base nitrogenada, un fosfato y un azúcar (desoxirribosa). El ADN contiene cuatro tipos de nucleótidos: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). La combinación de secuencia de los nucleótidos es lo que construye los genes y la cadena de ADN. La información contenida en los genes es decodificada para producir proteínas que son los componentes básicos de las células.
Una de las principales funciones del ADN es almacenar información genética, la cual es heredable mediante la reproducción de la célula o del organismo.
En células procariontes, donde no existe un núcleo, el ADN se encuentra en el citoplasma, en cambio, en las células eucariontes que sí poseen núcleo, el ADN se encuentra dentro de él de manera compacta, formando estructuras denominadas cromosomas.
Por su parte, el ácido ribonucleico o ARN puede definirse como una molécula de cadena simple constituida por una secuencia de nucleótidos de tipo ribonucleótido. Estos son adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C), los que poseen una estructura diferente a los que forman el ADN. En general, dentro de la célula encontramos ARN lineal y de hebra simple, pero algunos virus presentan ARN de doble hebra.
TIPOS DE VIRUS
A diferencia de las células humanas, los virus pueden contener ADN o ARN como material genético. Esta característica permite clasificarlos en dos grandes grupos: aquellos que contienen ADN como material genético (pueden ser de hebra simple o doble) y los que contienen ADN como material genético, que también pueden presentarse como hebra simple o doble de ARN.
Otra manera de agrupar a los virus es por el tipo de simetría de su cápside. Dentro de esta clasificación encontramos virus con cápside icosaédrica (apariencia de poliedro de 20 caras), helicoidal (apariencia alargada) y compleja, donde el virus está formado por al menos una cabeza o nucleocápside y una cola.
Otra característica utilizada para clasificar a los virus es la presencia de envoltura. Un virus puede presentar cápside proteica y estar, además, recubierto por una membrana lipídica que contiene proteínas. En cambio, si el virus solo presenta una cápside, se le denomina «virus desnudo».
El origen de los virus aún es incierto. Los expertos han postulado tres hipótesis para explicar el surgimiento de estos microorganismos.
Hipótesis progresiva
Elementos genéticos (conjunto de genes) adquirieron la habilidad de moverse entre células y dieron origen a lo que hoy conocemos como virus
Hipótesis regresiva o reductiva
Donde los virus son vistos como remanentes de organismos celulares que perdieron material genético y se convirtieron en parásitos intracelulares
Hipótesis del virus primero
Considera que los virus evolutivamente surgieron antes que las células procariontes y eucariontes
¿CÓMO SE MULTIPLICAN?
Los virus no pueden multiplicarse o replicarse si no se encuentran en la célula de otro organismo. El virus incorpora su material genético (ADN o ARN) a la célula infectada y secuestra la maquinaria celular para replicarse.
Aunque existen diversas formas de replicación, todos los virus necesitan unirse a la membrana de la célula para ingresar a esta. Una vez en el interior, la partícula viral se desarma y activa la replicación y expresión de sus genes (transcripción y traducción) usando la maquinaria de la célula infectada, lo anterior con el objetivo de producir los elementos necesarios para generar nuevas partículas virales.
LOS VIRUS?
Primero debemos entender que los virus, al infectar las células, se multiplican en ellas y las destruyen. Al ir muriendo las células, el tejido u órgano afectado disminuye o pierde su función, con lo cual, la persona pasa de un estado de salud a uno de enfermedad por incapacidad funcional.
Por ejemplo, si el virus de la hepatitis A infecta las células del hígado (hepatocitos) afectará la metabolización de una serie de moléculas, dentro de ellas, la bilirrubina. Esto hará que la persona infectada se ponga de color amarillo ya que no se estará degradando el compuesto (bilirrubina). Como consecuencia, el hígado perdió su capacidad funcional y la persona afectada se enfermó.
En segundo lugar, para que un virus infecte una célula necesita atravesar las barreras físicas y químicas del cuerpo. Debe entrar a una célula que soporte la replicación y, a su vez, debe evadir la respuesta inmune del hospedero.
Si el sistema inmune no es capaz de contener la infección o eliminar al virus de forma rápida, entonces la persona infectada comienza a presentar síntomas de la enfermedad.
Muchas veces, las infecciones no logran causar enfermedad y generan cuadros subclínicos que pasan inadvertidos porque el virus es neutralizado por nuestro sistema inmune o porque no logra replicarse. La gravedad de la infección y la posibilidad de causar enfermedad también depende de la cantidad de partículas virales y virus a las que fue expuesta la persona y el punto de entrada al organismo.
La sintomatología de una infección viral dependerá, en gran medida, del tejido infectado por el virus.
Los virus que causan enfermedades respiratorias, generalmente, ingresan por la boca o nariz y afectan las células de las vías respiratorias. Esto lleva a que los síntomas más comunes se localicen en el sistema respiratorio (picazón en la garganta, inflamación del tejido, flemas y tos).
En las infecciones gastrointestinales, usualmente el virus ingresa por la boca y se replica en el intestino. Esto produce malestar general, dolor abdominal, vómito y/o diarrea. En este caso, el tejido afectado es el intestino y las células que mueren son del sistema digestivo.
Finalmente, para invadir una célula, el virus debe unirse a una proteína específica localizada en la membrana de la célula y que actúa como receptor. La presencia de esta proteína receptora es uno de los aspectos más importantes y define la afinidad (tropismo) de los virus por ciertos tipos de tejidos u órganos.
Cuando el virus logra infectar la célula, puede quedar latente dentro de ella o puede multiplicarse y destruirla, a esto le llamamos ciclo lisogénico y ciclo lítico respectivamente.
Estado de latencia (ciclo lisogénico)
El virus incorpora su genoma al ADN de la célula infectada. Esto se conoce con el nombre de ciclo lisogénico. El virus del herpes es un ejemplo de virus humano que puede presentar esta característica y mantenerse en el individuo infectado durante muchos años sin manifestarse.
Ciclo lítico
El virus secuestra la maquinaria celular y se replica hasta agotar los recursos de la célula. Esto provoca la muerte celular y la liberación de las partículas virales que a su vez infectarán nuevas células. El ciclo lítico puede darse directamente o primero pasar por un ciclo lisogénico y luego de un tiempo entrar en ciclo lítico.