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Esteban Victor Maidana...

"El hombre es su deseo " dijo aristoteles, y mi deseo seria que compartieran este simple diario de visicitudes, alegrias , y de todo.. en esta balanza que es la vida misma...sepan disculpar..si alguno no se ve reflejado...solo es la vida....DEJEN SU COMENTARIO ES TODO BIEN RECIBIDO... ESTEBAN

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14 de Agosto, 2009 · General

Virus De Wikipedia, la enciclopedia libre


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Virus

Virus del herpes simple.
Clasificación científica
Grupos

I: Virus ADN bicatenario
II: Virus ADN monocatenario
III: Virus ARN bicatenario
IV: Virus ARN monocatenario positivo
V: Virus ARN monocatenario negativo
VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito

VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito


Un virus (de la palabra latina virus, toxina o veneno) es una entidad biológica que para replicarse necesita de una célula huésped. Cada partícula de virus o virión es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve al ácido nucléico, que puede ser ADN o ARN. La forma de la cápside puede ser sencilla, típicamente de tipo helicoidal o icosaédrica (poliédricao casi esférica), o compuesta, típicamente comprendiendo una cabeza yuna cola. Esta estructura puede, a su vez, estar rodeada por la envoltura vírica, una capa lipídica con diferentes proteínas, dependiendo del virus.

El ciclo vital de un virus siempre necesita de la maquinariametabólica de la célula invadida para poder replicar su materialgenético, produciendo luego muchas copias del virus original. En dichoproceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que puedenperjudicar a la célula hasta destruirla. Pueden infectar células eucariotas (plantas, animales, hongos o protistas) o procariotas (en cuyo caso se les llama bacteriófagos, o simplemente fagos). Algunos virus necesitan de enzimas poco usuales por lo que las cargan dentro de su envoltorio como parte de su equipaje.

Los biólogos debaten si los virus son o no organismos vivos. Algunos consideran que no están vivos, puesto que no cumplen los criterios de definición de vida. Por ejemplo, a diferencia de los organismos vivos (macroscópicos o microscópicos), los virus no tienen células. Sin embargo, sí tienen genes y evolucionan por selección natural.Otros biólogos los han descrito como organismos en el borde de la vida,en el límite entre la materia viva y la materia inerte.

Las infecciones virales en humanos y animales por lo general dan como resultado una respuesta inmune del organismo invadido y, a menudo, enfermedades o incluso la muerte. Entre los padecimientos se incluyen el resfriado común, la gripe, la varicela, el sarampión, la hepatitis B, la fiebre amarilla, la rabia, el SIDA, etc. Muchas veces, el virus es completamente eliminado por el sistema inmunológico. Los antibióticos, destinados a combatir a las bacterias, no tienen ningún efecto sobre los virus, pero se han desarrollado medicamentos antivirales para el tratamiento de las infecciones por virus. Las vacunas pueden prevenir las infecciones virales produciendo inmunidad durante tiempo prolongado.

Tres tipos de virus: un virus bacteriano, llamado bacteriófago (centro izq.), un virus animal (arriba a la derecha) y un retrovirus (abajo a la derecha).

Contenido

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  • 1 Descubrimiento de los virus
  • 2 Características de los virus
    • 2.1 Tamaño
    • 2.2 Cristalizables
    • 2.3 Parásitos intracelulares obligados
  • 3 Estructura de los virus
    • 3.1 Envoltura lipoproteica
  • 4 Genoma
    • 4.1 Ácido nucleico
    • 4.2 Forma
    • 4.3 Cadena simple/doble
    • 4.4 Sentido
    • 4.5 Tamaño del genoma
    • 4.6 Modificaciones genéticas
  • 5 Ciclo reproductivo de los virus
  • 6 Tipos de virus
    • 6.1 Virus que infectan células animales
    • 6.2 Virus que infectan bacterias
    • 6.3 Virus que infectan células vegetales
  • 7 Clasificación de los virus
    • 7.1 Clasificación de Baltimore
    • 7.2 Clasificación del ICTV
  • 8 Virus y vida
  • 9 Origen de los virus
    • 9.1 Hipótesis de coevolución
    • 9.2 Hipótesis del origen celular
    • 9.3 Hipótesis regresiva
  • 10 Los virus y las enfermedades
    • 10.1 Epidemiología
    • 10.2 Epidemias y pandemias
      • 10.2.1 Gripe española
      • 10.2.2 SIDA
      • 10.2.3 Ébola
    • 10.3 Virus y cáncer
    • 10.4 Diagnóstico en el laboratorio
    • 10.5 Prevención y tratamiento
    • 10.6 Respuesta inmune del huésped
    • 10.7 Vacunas
    • 10.8 Medicamentos antivirales
  • 11 Aplicaciones
    • 11.1 Ciencias de la vida y medicina
    • 11.2 Los virus en la ciencia de materiales y la nanotecnología
    • 11.3 Guerra biológica
  • 12 Ejemplos de virus
  • 13 Galería
  • 14 Referencias
  • 15 Véase también
  • 16 Enlaces externos

Descubrimiento de los virus [editar]

Una niña enferma de viruela.

Las enfermedades virales, como la rabia, la fiebre amarilla y la viruela, han afectado a los seres humanos desde hace muchos siglos. Se conocen jeroglíficos que describen la poliomielitis en la medicina del Antiguo Egipto,[1] aunque en ese entonces no se conocía todavía la causa de la enfermedad. En el siglo X, Al-Razi escribe el Tratado sobre la viruela y el sarampión, que ofrece la primera descripción clara de estas enfermedades.[2]

La naturaleza contagiosa de las enfermedades infecciosas (virales y bacterianas) es descrita por Avicena en la década de 1020, en su obra Canon de medicina. En ella describe la tuberculosis y las enfermedades de transmisión sexual y su propagación a través del contacto físico, agua y suelo.[3] Sostiene que las secreciones corporales se contaminan por "organismos extraños" que producen la infección[4] e introduce la práctica de la cuarentena como medio para limitar la propagación de las enfermedades contagiosas.[5] Cuando la Peste Negra (o peste bubónica) llega a Al-Ándalus en el siglo XIV, Ibn Khatimadescubre que las enfermedades infecciosas son causadas pormicroorganismos que se introducen en el cuerpo humano. Otro médicoandaluz del siglo XIV, Ibn al-Khatib (1313-1374), escribe el tratado titulado Sobre la peste,en el que afirma que las enfermedades infecciosas se pueden transmitira través del contacto corporal y "por prendas de vestir, buques ypendientes."[4]Las causas etiológicas de la tuberculosis, de la peste bubónica y dealgunas infecciones de transmisión sexual más tarde se identificaroncomo bacterias.

Las primeras vacunas para prevenir las enfermedades virales se descubren en el siglo XVIII. En 1717, Mary Montagu, la esposa de un embajador inglés en el Imperio otomano, observa que las mujeres locales tienen la costumbre de inocular a sus hijos con fluidos tomados de casos leves de viruela.[6] A finales del siglo XVIII, Edward Jennerobserva y estudia a Miss Sarah Nelmes, una lechera que había sufrido la«viruela de vaca» y que como consecuencia era inmune a la viruela, unvirus similar que afecta a las personas. Jenner desarrolla la vacunacontra la viruela sobre la base de estas conclusiones. Después delargas campañas de vacunación, la Organización Mundial de la Salud (OMS) certifica la erradicación de la viruela en 1979.

Virus del mosaico del tabaco (cada una de las "varillas").

La primera referencia sobre la existencia de los virus se debe al botánico ruso Dimitri Ivanovski en 1892. Un poco antes, Charles Chamberlanddesarrolla un filtro de porcelana con poros lo suficientemente pequeñospara retener a las bacterias y separarlas de su medio de cultivo.[7] Dimitri Ivanovski usa este filtro para identificar al agente causante de la enfermedad denominada mosaico del tabaco y llega a la conclusión de que debe tratarse de una toxina o de un organismo más pequeño que las bacterias,pues atraviesa los filtros que retienen a éstas. Al pasar extractos dehojas de plantas de tabaco infectadas a través del filtro y luegoutilizar el extracto filtrado para infectar a otras plantas, demuestraque el agente infeccioso no es una bacteria. Experimentos similares sonrealizados por varios otros investigadores, con resultados similares ymuestran que los virus son algunos órdenes de magnitud más pequeños quelas bacterias.

El término virus fue acuñado por el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck quien, utilizando métodos basados en el trabajo de Ivanovski, en 1897desecha la idea de las toxinas. Comprueba que el agente causante de laenfermedad del mosaico del tabaco es capaz de reproducirse, ya quemantiene su poder infeccioso sin diluirse al pasar de unas plantasa otras, y acuña la frase latina "contagium vivum fluidum" (quesignifica "germen soluble de vida"), la primera aproximación alconcepto de virus.[8] Poco después, los microbiólogos alemanes Frederick Loeffler y Paul Frosch descubren que la fiebre aftosa del ganado es también producida por un virus filtrable que actúa como agente infeccioso. El primer virus humano identificado fue el virus de la fiebre amarilla.

Fago S-PM2 de Synechococcus, un bacteriófago.

A principios del siglo XX, Frederick Twort descubre que también las bacterias pueden ser infectadas por virus.[9] Félix d'Herelle, que trabajaba independientemente, muestra que un preparado viral origina áreas muertas en cultivos celulares realizados sobre agar. Contando los áreas muertas, pudo estimar el número original de virus en la suspensión. En la década de los 30, con el uso de filtros de tamaño de poro inferior, con las técnicas de cultivo celular in vitro que permiten la obtención de gran cantidad de estos agentes, con la ultracentrifugación y finalmente con el microscopio electrónico y la difracción de rayos X, se logra por fin visualizar a los virus. En 1935, Wendell Stanley cristaliza el virus del mosaico del tabaco y descubre que está compuesto, en su mayor parte, de proteínas.[10] Poco tiempo después, el virus fue separado en proteínas y ácidos nucleicos.[11] [12] En 1939, Max Delbrück y El Ellisdemostraron que, en contraste con los organismos celulares, losbacteriófagos se reproducen en "un paso", en lugar de exponencialmente.[13]

Un problema importante para los primeros virólogos fue laincapacidad de cultivar virus en medios de cultivo estériles, tal comose hace con los microorganismos celulares. Esta limitación requiere quelos virólogos médicos infecten animales vivos, lo cual es peligroso. Elprimer avance se produce en 1931, cuando William Ernest Goodpasture demuestra el crecimiento de la gripe y de otros virus en huevos de gallina fertilizados.[14]Sin embargo, algunos virus no crecen en huevos y era necesaria unamayor flexibilidad técnica para el cultivo de los virus. La soluciónllega en 1949 cuando John Franklin Enders, Thomas H. Weller y Frederick Chapman Robbins desarrollan conjuntamente una técnica para reproducir el virus de la polio en cultivos de células vivas de animales.[15]Sus métodos se han extendido y se aplican al crecimiento de virus y deotros agentes infecciosos que no crecen en medios de cultivo estéril.

Características de los virus [editar]

Ninguno de los virus posee orgánulos y, sobre todo, ninguno tiene autonomía metabólica, por lo que no son considerados células.Su ciclo biológico tiene dos fases: una extracelular, que esmetabólicamente inerte, y otra intracelular, que es reproductiva. Sepueden agrupar las características definitorias de los virus en torno atres cuestiones: su tamaño, el hecho de que sean cristalizables y el hecho de que sean parásitos intracelulares o microcelulares obligados. Estas tres cuestiones colocan a los virus en la frontera entre lo vivo y lo inerte.

Rango de tamaños que presentan los virus en comparación con las células y biomoléculas.

Tamaño [editar]

Los virus son estructuras extraordinariamente pequeñas. Su tamaño oscila entre los 24 nm del virus de la fiebre aftosa a los 300 nm de los poxvirus. Algunos filovirustienen una longitud total de hasta 1400 nm; sin embargo, el diámetro desu cápside es de sólo alrededor de 80 nm. La mayor parte de los virusno puede verse con el microscopio óptico, pero algunos son tan grandes o mayores que las bacterias más pequeñas y pueden verse bajo magnificación óptica alta.

Más comúnmente, se utilizan microscopios electrónicostanto de barrido como de transmisión para visualizar las partículas devirus. Para aumentar el contraste entre los virus y el fondo, seutilizan tintes de alto contraste a los electrones. Se trata desoluciones de sales de metales pesados, como el tungsteno,que dispersan los electrones de las regiones cubiertas por el tinte.Cuando las partículas del virus están recubiertas por el tinte (tinciónpositiva), los finos detalles quedan oscurecidos. La tinción negativaresuelve este problema entintando únicamente el fondo.[16]

Cristalizables [editar]

Los virus son cristalizables,como demostró W. Stanley en 1935. Esto depende del hecho de que laspartículas víricas tienen formas geométricas precisas y son idénticasentre sí, lo cual las separa de la irregularidad característica de losorganismos, las células o los orgánulos, y las acerca a lascaracterísticas de los minerales y de agregados de macromoléculas comolos ribosomas. Al tener un volumen y forma idénticos, las partículasvíricas tienden a ordenarse en una pauta tridimensional regular,periódica, es decir, tienden a cristalizar.

Parásitos intracelulares obligados [editar]

Sección transversal del VIH, el virus del SIDA. Contiene dos segmentos de ARN (en rojo) y enzimas (bolitas anaranjadas). A continuación se encuentra la cápside (capa interior de bolitas azules) y la envoltura (capa exterior negra).

Los virus son parásitos intracelulares obligados. Desde los años treinta se sabe que los virus se componen principalmente de ácido nucleico y proteínas, estas últimas forman la cápside, que se conoce también como envoltura proteica. Esto quiere decir que necesitan un huésped(hospedante), ya que en vida libre no sobreviven. Se sabe que algunosvirus pueden vivir alrededor de unos cuarenta días sin que tengan algúnhospedante en el cual reproducirse.

También se han encontrado virus que presentan lípidos,aunque éstos son tomados de la célula que infectan. Hasta ahora todoslos virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (yasea ADN o ARN, pero no los dos), el cual puede ser de una o de doscadenas y puede ser segmentado. Para que el ácido nucleico del viruspueda replicarse, necesita utilizar la maquinaria enzimática yestructural de una célulaviva y, por otra parte, solamente dentro de una célula viva tienen losvirus las funciones de autoconservación que, junto con la reproducción,caracterizan a los seres vivos. Esta condición es la causa de quemuchísimos virus se consideren gérmenes patógenos que producenenfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.

Estructura de los virus [editar]

Una partícula de virus, conocida como virión, está compuesta de una molécula de ácido nucleico (ADN o ARN)y una envoltura proteínica. Ésta es la estructura básica de un virus,aunque algunos de ellos pueden añadir a esto la presencia de algunaenzima, bien junto al ácido nucleico, como la transcriptasa inversa de los retrovirus, bien en la envoltura, para facilitar la apertura de una brecha en la membrana de la célula hospedadora.

La envoltura proteínica recibe el nombre de cápside. Está formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros.Los capsómeros son proteínas globulares que en ocasiones tienen unaparte glicídica unida. Son codificadas por el genoma viral y su formasirve de base para la distinción morfológica y antigénica.[17] [18]Se autoensamblan entre sí, por lo general requiriendo la presencia delgenoma del virus, dando a la cubierta una forma geométrica. Sinembargo, los virus complejos codifican proteínas que contribuyen a laconstrucción de la cápside.[19] Los capsómeros, a su vez, están compuestos de unidades denominadas protómeros. Las proteínas estructuralmente asociadas con el ácido nucleico se denominan nucleoproteínas, mientras que la asociación de las proteínas de la cápside viral con el ácido nucleico se denomina nucleocápside.

Atendiendo la forma de la cápsida, se pueden distinguir los siguientes tres tipos básicos de virus:

Virus cilíndricos o helicoidales
Esquema del Virus del mosaico del tabaco (un virus helicoidal): 1-ácido nucleico, 2-capsómero (protómero), 3-cápside.
En los virus cilíndricos o helicoidales, los capsómeros, que son deun solo tipo, se ajustan en una estructura helicoidal en torno a un ejecentral donde se encuentra una hélice simple de ácido nucleico. Estaestructura se traduce en un virión con forma de varilla o filamentosocon una gran diversidad, desde los muy cortos y rígidos hasta los muylargos y flexibles.

El material genético, generalmente ARN monocatenario y con menosfrecuencia ADN monocatenario, está rodeado por la hélice de proteínas ala que se une por la interacción entre la carga negativa del ácidonucleico y la positiva de la proteína. En general, la longitud de lacápside helicoidal está relacionada con la longitud del ácido nucleicocontenido en ella, y el diámetro depende del tamaño y disposición delos capsómeros. Un ejemplo bien estudiado lo constituye el virus del mosaico del tabaco.

Virus icosaédricos
Estructura de un adenovirus (un virus icosaédrico): 1-capsómero pentagonal, 2-capsómero hexagonal, 3-ácido nucleico.
En los virus icosaédricos, los capsómeros se ajustan formando un icosaedroregular (es decir, 20 caras triangulares y 12 vértices), y dejando unhueco central donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado.Algunos forman poliedroscon más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicasque sobresalen de la cápside. El icosaedro es la estructuracuasiesférica más eficiente y robusta que se puede construir a partirdel ensamblado de varias piezas. Esta estructura se traduce en unaapariencia esférica de los virus cuando se observan al microscopio.

Los capsómeros pueden ser pentagonales o hexagonales, y se construyen con varios protómeros. Éstos se asocian a través de una unión no covalentepara encerrar el ácido nucleico, aunque por lo general menosíntimamente que las cápsides helicoidales. El número de protómerosnecesario para constituir la cápside se denota por el número T,[20] el cual indica que se precisan 60×T proteínas para formar la cápside. En el caso del Virus de la hepatitis B, T=4 y se requieren 240 proteínas para formar la cápside. Otros ejemplos de este tipo de virus lo constituyen los adenovirus, que incluyen virus que producen enfermedades respiratorias, faringitis, gastroenteritis, etc.

Virus complejos
Esquema de un bacteriófago (un virus con cápside compleja).
Los virus complejos, con pequeñas variantes, responden a la siguiente estructura general:
  • Una cabeza de estructura icosaédrica que alberga el ácido nucleico.
  • Una cola de estructura helicoidal que constituye un cilindro hueco.
  • Un collar de capsómeros entre la cabeza y la cola.
  • Una placa basal, al final de la cola, con unos puntos deanclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular. De laplaca salen también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación delvirus sobre la célula hospedadora.

Como ejemplo de este tipo de virus podemos citar a la mayor parte de los virus bacteriófagos (que infectan bacterias).

Envoltura lipoproteica [editar]

Comparación de los virus sin envoltura (A) y con envoltura (B): 1-cápside, 2-ácido nucleico, 3-capsómero, 4-nucleocápside, 5-virión, 6-envoltura, 7-espículas.

Muchos virus, exteriormente a la cápsida, presentan una envoltura decaracterísticas similares a una membrana plasmática: doble capa fosfolipídica y proteínas, muchas de ellas glicoproteínas que proyectan salientes hacia el exterior llamados espículas.La cápsida de estos virus suele ser icosaédrica, aunque también los haycon cápsida helicoidal. Se interpreta que la envoltura lipoproteica esun resto de la membrana de la célula infectada donde se ha formado elvirus, ya sea de la membrana citoplasmática que rodea la célula, o delas membranas internas como la membrana nuclear o el retículo endoplasmático.Esta membrana es integrada en el virus por las proteínas codificadaspor el genoma viral, sin embargo los lípidos y carbohidratos en símismo no son codificados, sino que se obtienen de la célula huésped.

Poxvirus (molusco contagioso), un virus denominado complejo por algunos autores.

La envoltura viral puede dar al virión algunas ventajas, como porejemplo, la protección contra ciertas enzimas y productos químicos.Puede incluir glicoproteínas que funcionan como moléculas receptoras,permitiendo que las células huéspedes la reconozcan y se unan a estosviriones, dando lugar a la posible adsorción del virion por parte de lacélula. La mayoría de los virus con envoltura dependen de esta para suinfectividad. Un ejemplo de este tipo de virus lo constituye el de la gripe.

Algunos autores denominan virus complejos a virus concubierta lipoproteica que presentan además varias moléculas de ácidonucleico en su interior y algunas enzimas, como es el caso del virus dela gripe. Otros como los poxvirusson virus grandes y complejos que tienen una inusual morfología. Elgenoma viral se asocia con las proteínas dentro de una estructuracentral de disco denominado nucleoide. El nucleoide está rodeado poruna membrana y dos cuerpos laterales de función desconocida. El virustiene una envoltura exterior con una gruesa capa de proteínas sobre susuperficie. La partícula del virus es ligeramente pleomórfica, yendo desde ovoide a forma de ladrillo.[21]

Genoma [editar]

Los virus presentan una enorme variedad de estructuras genómicas ycomo grupo presentan más diversidad genómica estructural que elconjunto de los seres vivos.[22]

Ácido nucleico [editar]

El ácido nucleico es sólamente de un tipo, ADN o ARN. Hay unas pocas excepciones que tienen ambos, como los citomegalovirus que contienen un núcleo de ADN con varios segmentos ARNm.[19]Con bastante diferencia, la mayoría de los virus contienen ARN. Losvirus que afectan a las plantas tienden a tener una cadenamonocatenaria de ARN, mientras que los bacteriófagos suelen tener ADNbicatenario. Algunas especies de virus presentan nucleótidos anormales, como hidroximetilcitosina en lugar de citosina, como una parte normal de su genoma.[19]

Así podemos distinguir dos tipos de virus:

  • Virus ADN
  • Virus ARN

Tomando en consideración el tipo de cadena del ácido nucleico (dobleo sencilla de sentido positivo o negativo) y la forma en que se replicael virus utilizando la célula huésped (retrotranscrito o no), los viruspueden subdividirse todavía más de acuerdo con la Clasificación de Baltimore.

Forma [editar]

Los genomas virales pueden ser circulares, como en los poliomavirus, o lineales, como en los adenovirus.El tipo de ácido nucleico es irrelevante para la forma del genoma.Entre los virus ARN, el genoma se suele dividir en varias partesseparadas dentro del virióny se denominan segmentados. Los genomas ARN bicatenarios y algunos ARNmonocatenarios son segmentados. Cada segmento a menudo codifica unaproteína y por lo general se encuentran juntos en una cápside. No serequiere que cada segmento esté en el mismo virión para que el conjuntode virus sea infeccioso, como se demostró con el Virus del mosaico del Bromus.[19]

Cadena simple/doble [editar]

Un genoma viral, con independencia del tipo de ácido nucleico, puedeser monocatenario o bicatenario. Algunos virus, tales como lospertenecientes a Hepadnaviridae, contienen un genoma que es parcialmente bicatenario y monocatenario.[22] Los virus que infectan a los seres humanos incluyen ARN bicatenario (p.e. rotavirus), ARN monocatenario (p.e. virus de la gripe), ADN monocatenario (p.e. parvovirus B19) y ADN bicatenario (p.e. virus del herpes).

Sentido [editar]

Para los virus con ARN como ácido nucleico, las cadenas pueden ser de sentido positivo (+) o negativo (-), dependiendo de si es o no complementario al ARNm viral. EL ARN viral de sentido positivo es idéntico al ARNm viral y, por tanto, puede traducirseinmediatamente en la célula huésped. El ARN de sentido negativo escomplementario del ARNm y, por tanto, se debe convertir en ARN desentido positivo por una ARN polimerasaantes de la traducción. Para los virus con ADN la nomenclatura essimilar, de forma que las cadenas que codifican el ARNm viral soncomplementarias a este (-) y las cadenas no codificadoras son una copiade este (+).

Tamaño del genoma [editar]

El tamaño del genoma en términos de la masa de nucleótidos varíaentre especies. El genoma más pequeño tiene aproximadamente una masa de106 umas y codifica sólo cuatro proteínas, mientras que el mayor tiene una masa sobre 108 umas y códifica para más de un centenar de proteínas.[19] Los virus ARNtienen por lo general genomas más pequeños que los virus de ADN debidoa una mayor tasa de errores cuando se replican, lo que limita en lapráctica su tamaño. Más allá de este límite, los errores de replicaciónhacen el virus inútil o poco competitivo. Para compensar esto, losvirus ARN tienen a menudo genomas segmentados (dividido en segmentos),lo que reduce la probabilidad de error de cada molécula.[23] En contraste, los virus ADN suelen tener genomas más grandes debido a la alta fidelidad de las enzimas de replicación.[22]

Modificaciones genéticas [editar]

Los virus pueden experimentar cambios genéticos a través de tres mecanismos:

  • El genoma puede sufrir deleciones, inserciones o cambios de nucleóticos en la secuencia de ARN o ADN. La mayoría de estas mutacionespuntuales son perjudiciales para al funcionamiento normal del virus,otras son silenciosas en el caso de que no cambien la proteína quecodifica el gen, mientras que otras pueden conferir ventajasevolutivas, tales como la resistencia a los fármacos antivirales.[24] Se produce un cambio antigénico cuando hay un cambio importante en el genoma del virus.
  • La recombinación genéticaes el proceso mediante el cual una cadena de ADN primero se divide yluego se une al extremo de otra molécula de ADN diferente. Esto puedeocurrir con los fragmentos o regiones de un mismo virus o cuando variosvirus infectan simultáneamente a una única célula.[25]Estudios de evolución viral han mostrado que esto ha ocurridofrecuentemente en las especies estudiadas, tanto en virus ADN como ARN.[26] [27]
  • La redistribución de genes se produce en los virus con genomasegmentado. Diferentes cepas de un virus que infecten a la misma célulapueden mezclar y combinar sus segmentos dando lugar a viruscompletamente nuevos.[28] Esta es una razón por la que el virus de la gripe cambia constantemente,[29] dando lugar a una pandemia cada vez que se produce una redistribución.[30] [31]La redistribución de genes también se puede producir entre lasdiferentes especies del virus de la gripe que afectan a cerdos, aves oseres humanos, por ejemplo.

Los virus ARN son mucho más propensos a mutar que los virus ADN, porlas razones antes expuestas. Los virus a menudo existen comocuasiespecies o enjambres de virus de la misma especie pero consecuencias genómicas ligeramente diferentes. Tales cuasiespecies son elobjetivo primario de la la selección natural.[32]

Ciclo reproductivo de los virus [editar]

Artículo principal: Ciclo reproductivo de los virus

Los virus tienen un objetivo básico: producir copias de sí mismos en gran cantidad sirviéndose de la maquinaria que tiene una célula viva para los procesos de transcripción, traducción y replicación.El ciclo reproductivo de los virus varía considerablemente entre lasespecies, pero siempre están presentes seis etapas básicas:

Ciclo reproductivo genérico de los virus. 1-Adsorción, 2-Penetración, 3-Desnudamiento, 4- Multiplicación (4a-transcripción, 4b-traducción, 4c-replicación), 5-Ensamblaje, 6-Liberación.
  • Adsorción. Es la unión entre la cápside viral de proteínas ylos receptores específicos en la superficie celular del huésped. Launión virus-célula es bastante específica y determina la gama dehuéspedes de un virus. Este mecanismo ha evolucionado a favor de quelos virus sólo infecten a células en los que sean capaces dereproducirse. Por ejemplo, el Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) presenta la proteína de superficie gp120 que puede interactuar con los receptores CD4 de los linfocitos T humanos.
  • Penetración. La forma en la que el virus entra en la célula huésped varía dependiendo de la especie. La endocitosises común en los virus con o sin envoltura; en este caso, la partículadel virus es rodeada por la membrana plasmática de la célula, se formauna invaginación y luego la vesícula se introduce en el citoplasma.Otro método que se presenta en los virus con envoltura se basa en lafusión de la membrana plasmáticacon la envoltura del virus. La penetración directa se observa sólo enlos virus sin envoltura. Por último, algunos virus sin envoltura y losbacteriófagos son capaces de inyectar directamente el genoma en lacélula huésped.
  • Desnudamiento. Es el proceso por el cual el ácido nucleicodel virus es liberado dentro de la célula. Puede ocurrirsimultáneamente o poco después de la penetración. En este último caso,la cápside vírica es degradada por las enzimas del huésped (o algunasveces por las enzimas que trae consigo el virus).
  • Multiplicación. Es la biosíntesis de los elementos necesarios para la formación de nuevos virus: ARNm, proteínas y ácidos nucleicos. Incluye la expresión genética (transcripción y traducción) y la replicación del genoma. La transcripción es la síntesis de ARN mensajero (ARNm) a partir del genoma del virus. La traducción es la síntesis, en los ribosomas del huésped, de las proteínas virales, tanto las que componen la cápsida como las proteínas enzimáticas. Durante la replicación se obtienen las copias del genoma viral. El proceso es muy variado y depende del tipo de virus (véase el apartado de Clasificación de Baltimore).
  • Ensamblaje. En esta etapa se forma la cápside viral y seasocia con el genoma viral. Tras la formación de las partículas delvirus, a menudo se realiza una modificación post-translacional de lasproteínas virales. En los virus como el VIH, esta modificación (a vecesllamada maduración), se produce después de que el virus haya sidoliberado de la célula huésped.[33]
  • Liberación. Los virus salen de la célula huésped por lisis o por gemación.Los virus sin envoltura se acumulan por algún tiempo en la célula hastaque ésta se rompe (lisis). Los virus con envoltura (por ejemplo, elVIH) suelen ser liberados por gemación, proceso durante el cual elvirus adquiere su envoltura de fosfolípidos en la que se insertan las glicoproteínas virales.

Tipos de virus [editar]

En este apartado consideraremos tres grupos de virus según el tipode células que infecten, y en cada grupo se citarán los ejemplos másdestacados y sus otras características definitorias.

Virus que infectan células animales [editar]

El Virus del Nilo Occidental produce enfermedades en aves y mamíferos, incluidos humanos. Se transmite a través de los mosquitos.

El primer virus descrito fue el de la fiebre aftosa (Loeffler y Frosch, finales del siglo XIX). La mayoría de ellos tienen envoltura lipoproteica:

  • Entre los virus con ARN monocatenario se pueden citar los de la rabia, el sarampión, la gripe y la rubéola.
  • Los retrovirus contienen ARN monocatenario y la enzima transcriptasa inversa.Al infectar la célula, transcriben el ARN en una molécula de ADNbicatenario que se une al ADN celular. Pertenecen a este grupo el virusdel SIDA y algunos virus oncogénicos.
  • Entre los virus con ADN bicatenario se puede citar el grupo de los herpesvíridos como los del herpes, y de la hepatitis.

Hay también virus de células animales icosaédricos sin envoltura lipoproteica:

  • El virus de la polio humana tiene ARN monocatenario.
  • La mayor parte de los reovirus (con ARN bicatenario) infectan células animales.
  • Los virus que contienen ADN bicatenario suelen ser poco virulentos, como los adenovirus (causantes de enfermedades respiratorias) y los papilomavirus (de verrugas).

Virus que infectan bacterias [editar]

Fueron descubiertos independientemente en 1915 y 1917 por Frederick Twort, bacteriólogo británico y Felix D'Herelle en Canadá. La mayoría son virus complejos y contienen ADN bicatenario; pertenecen al grupo de los Caudovirales. Hay también bacteriófagos que no responden al tipo común, como los Corticoviridae, icosaédricos, o los Leviviridae, con ARN monocatenario, o los bacteriófagos con envoltura lipoproteica.

Virus que infectan células vegetales [editar]

Son los primeros que se descubrieron (virus del mosaico del tabaco,Ivanovski, 1892). La mayor parte de ellos contienen ARN monocatenario ycápsida helicoidal, y carecen de envoltura lipoproteica. El virus delmosaico del tabaco es un ejemplo. Algunos reovirus(virus con ARN bicatenario, icosaédricos y sin envoltura lipoproteica)producen tumores en las heridas de las plantas. En este grupo haytambién virus con ADN y cápsida icosaédrica, como el del estriado del maíz o el del mosaico de la coliflor.

Clasificación de los virus [editar]

Los virus se han venido clasificando atendiendo al tipo de ácidonucleico que contienen, a las características de la envoltura delvirión, cuando existe, a la posición taxonómica de sus huéspedes, a lapatología que producen, etc. Combinando caracteres como los enumerados,y por ese orden de importancia, se han reconocido varias decenas degrupos de virus internamente bien definidos.

Taxonómicamente, debido a la ausencia de registro fósil, a su falta de autonomía para el desarrollo y a su probable carácter polifilético, es muy difícil aplicarles de forma consistente los criterios de clasificación y nomenclatura que sirven tan bien para la clasificación de los organismos celulares, o verdaderos organismos.[34] [35]Los virus no encajan fácilmente en cualquiera de los ámbitos de laclasificación biológica, y la clasificación comienza en el rango de familia u orden.No todas las familias son actualmente clasificadas en órdenes, ni todoslos géneros son clasificados en familias. Sin embargo, se ha sugeridoel nombre de dominio Acytota (acelular), lo que pondría a los virus a la par con los dominios de seres vivos: Bacteria, Archaea y Eukarya.

El esfuerzo por alcanzar una necesaria clasificación natural, haproducido distintos resultados, de los que consideramos aquí dos, laclasificación de Baltimore y la del International Committee for Taxonomy of Viruses (ICTV).

Clasificación de Baltimore [editar]

Obtención del ARNm a partir del genoma del virus, de acuerdo con la Clasificación de Baltimore.[36] [37]

La clasificación de Baltimore[36] [38] [39] distribuye los virus en siete grupos fundamentales en función de la base química del genoma y en el mecanismo de producción de ARNm.Todos los virus deben generar cadenas positivas de ARN a partir de susgenomas para producir proteínas y replicarse a sí mismos, pero seutilizan distintos mecanismos en cada uno de los siete grupos:

  • Grupo I: Virus ADN bicatenario (o Virus dsDNA).
Los virus de ADN de cadena doble entran en la célula (independientemente del mecanismo de infección) y las ARN polimerasas no distinguen el genoma celular del genoma vírico, forman ARNm, que se traduce en los ribosomasy da lugar a las proteínas de la cápsida, y a veces a enzimasreplicativos. Son los virus más simples y como ejemplo podemos citar alos fagos de la serie T par, que fueron los primeros que sedescubrieron.
Síntesis de proteínas:dsDNA → mRNA → proteínas
Replicación del genoma:dsDNA → dsDNA
  • Grupo II: Virus ADN monocatenario (o Virus ssDNA).
Su material genético es ADN de una cadena de carácter positivo. Yaque es de polaridad positiva, necesita una cadena negativa para podertranscribir; así, al entrar a la célula la ADN polimerasa (enzima dereparación o alargamiento) hace un ADN bicatenario que sirve parasintetizar (a partir de la hebra negativa) un ARNm que lleva lainformación necesaria para fabricar capsómeros y enzimas replicativos.
Síntesis de proteínas:ssDNA → dsDNA → mRNA → proteínas
Replicación del genoma:ssDNA → dsDNA → ssDNA
  • Grupo III: Virus ARN bicatenario (o Virus dsRNA).
Los virus de ARN bicatenario llevan como parte del virión unatranscriptasa viral que es una ARN polimerasa dependiente del ARN queutiliza para, a partir de la hebra negativa del ARN bicatenario,fabricar el ARNm. Además de ser una enzima es una proteína estructural,ya que forma parte de la cápsida, por ello sólo se replica si a lacélula entra la cápsida junto al genoma vírico.
Síntesis de proteínas:dsRNA → mRNA → proteínas
Replicación del genoma:dsRNA → (+)ssRNA → dsRNA
  • Grupo IV: Virus ARN monocatenario positivo (o Virus (+)ssRNA).
Son virus de ARN monocatenario cuyo genoma tiene naturaleza de ARNm. Son virus simples.
Síntesis de proteínas:(+)ssRNA (=mRNA) → proteínas
Replicación del genoma:(+)ssRNA → (-)ssRNA → (+)ssRNA
  • Grupo V: Virus ARN monocatenario negativo (o Virus (-)ssRNA).
Son virus de ARN monocatenario con polaridad de antimensajero.Poseen una ARN polimerasa dependiente de ARN de una cadena. Así, dentrode la célula infectada forman el ARN complementario a su genoma y queactúa de ARNm.
Síntesis de proteínas:(-)ssRNA → mRNA → proteínas
Replicación del genoma:(-)ssRNA → (+)ssRNA → (-)ssRNA
  • Grupo VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito (o Virus ssRNA-RT).
Son virus de ARN cuyo genoma podría actuar como mensajero pero “in vivo” no lo hace. Poseen una transcriptasa inversaque de un genoma ARN transcribe una molécula de ADN, primero de unacadena y luego de dos. Posteriormente y usando los enzimas celulares seelabora un mensajero. Estos virus son capaces de alcanzar el núcleo delas células e insertarse en los cromosomas de las células que infectan:son los retrovirus.
Síntesis de proteínas:(+)ssRNA → RNA/DNA → dsDNA → mRNA → proteínas
Replicación del genoma:(+)ssRNA → RNA/DNA → dsDNA → (+)ssRNA
  • Grupo VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito (o Virus dsDNA-RT).
Es el grupo más recientemente descubierto y descrito. Tiene ungenoma de ADN bicatenario que se expresa formando un mensajero, que setraduce como el grupo I. No obstante, en el momento de laencapsidación, es el mensajero el que se encapsida. Éste, porretrotranscripción a partir de una transcriptasa inversa, en elinterior del virión, forma de nuevo una molécula de ADN, primero mono ydespués bicatenaria, que se convierte en el genoma del virus. Sonejemplos claros de estas rarezas, las familias Hepadnaviridae y Caulimoviridae.
Síntesis de proteínas:dsDNA → mRNA → proteínas
Replicación del genoma:dsDNA → (+)ssRNA → RNA/DNA → dsDNA
Esquema de la replicación de los virus de los distintos grupos de la Clasificación de Baltimore.

Clasificación del ICTV [editar]

El ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses)intenta conseguir una clasificación universal que pueda funcionar comoel necesario estándar de clasificación de los virus, regulando ladescripción formal de las nuevas cepas y ordenando su ubicación dentrodel esquema clasificatorio.[40] Intenta que las reglas de nomenclatura y clasificación se asemejen lo más posible al estándar tradicional de la clasificación de los organismos utilizando algunas de sus categorías, sufijos que indican el rango taxonómico y aplicando cursiva a los nombres de los taxones:

Orden (-virales)
Familia (-viridae)
Subfamilia (-virinae)
Género (-virus)
Especie (-virus)

Los nombres de los taxones de categoría superior se escriben en cursiva, como en el Código Internacional de Nomenclatura Botánica (pero no en el Zoológico).Los nombres de especie siguen una regla sistemática, nombrándose en lalengua vernácula con el nombre de la enfermedad y la palabra quesignifica virus. Por ejemplo, virus de la inmunodeficiencia humana(VIH). El reconocimiento de órdenes se ha producido tardíamente y seusan con parsimonia, habiéndose designado hasta ahora sólo cinco, demanera que la mayoría de las 80 familias todavía no han sido adscritasa ninguno. La lista del ICTV contiene unos 5.000 tipos de virus,agrupados en unas 2.000 especies.[41] [42] [43]

Virus y vida [editar]

Véase también: Vida y Principales características de los seres vivos

Los virus han sido descritos como "organismos en el borde de la vida".[34]En general, se considera que no están vivos, aunque no hay un acuerdounánime. Los virus se asemejan a otros organismos en que poseen genes ypueden evolucionar por selección natural.[44] [45]Se pueden reproducir mediante la creación de múltiples copias de símismos a través de autoensamblaje. Sin embargo, los virus no tienen unaestructura celular,considerada generalmente como la unidad básica de la vida. Además,aunque se reproducen, no tienen metabolismo y requieren de una célulahuésped para replicarse y sintetizar nuevos virus. Sin embargo, algunasespecies bacterianas, como Rickettsia y Chlamydia, se consideran organismos vivos a pesar de que no son capaces de reproducirse fuera de una célula huésped.

Un posible criterio es considerar seres vivos a aquellos que usan la división celularpara reproducirse, en comparación con los virus que se ensamblanespontáneamente. Esto establece la analogía entre el autoesambladoviral dentro de las células huésped y el crecimiento autónomo de los cristales.Sin embargo, el autoensambldo de los virus tiene implicaciones para elestudio del origen de la vida, ya que da credibilidad a la hipótesis deque la vida podría haber comenzado mediante el autoensamblado de lasmoléculas orgánicas.[46]

Si se considera que los virus están vivos, la cuestión se podríaampliar para discutir si las partículas infecciosas más pequeñas, comolos viroides y priones, están vivas.

Origen de los virus [editar]

Los virus no fosilizany además, por desgracia, la mayoría de los virus que han sidoconservados y almacenados en los laboratorios cuentan con menos de 90años de antigüedad.[47] [48] Por tanto, para determinar el origen y evolución de los virus deben emplearse técnicas de biología molecular.[49] Estas técnicas se basan en el estudio de las secuencias de ARN y ADN, así como de las relaciones entre los virus y sus huéspedes a través del mecanismo de la coevolución.Hasta la fecha estos análisis no podido determinar cuál de las posibleshipótesis de origen es la correcta. Además, parece poco probable quetodos los virus conocidos actualmente tengan un ancestro común, sinoque más bien, probablemente distintas familias de virus hayan surgidoindependientemente a lo largo del tiempo por uno o más mecanismos.[50]

En primer lugar, la posición de los virus como frontera entre lovivo y lo inerte plantea a los científicos dos posibles alternativas:

  • Los virus serían los primeros seres, en la historia de la evoluciónde lo inerte a lo vivo, que lograron reunir con eficacia las funcionesde replicación, transcripción y traducción. Serían, pues, los organismos menos evolucionados.[51]
  • El hecho de que los virus solamente puedan realizar esas tresfunciones vitales en el interior de células vivas, lleva a pensar quelos virus no pudieron existir antes de que aparecieran las primerascélulas, por muy simples que éstas fueran.

La segunda de estas alternativas es actualmente la más aceptada. El descubrimiento de otras formas acelulares más sencillas (viroides, virus satélite, plásmidos, transposones, priones,etc) nos ayuda a comprender mejor la naturaleza y significado biológicode los virus, pero nos mantiene en la duda de su origen. Existenactualmente tres hipótesis principales que intentan explicar el origende los virus:[47] [48]

Hipótesis de coevolución [editar]

Los virus podrían haber surgido al mismo tiempo que aparecieron lasprimeras células sobre la tierra y derivarían de las primitivasmoléculas de proteínas y ácidos nucleicos. La cápsidade los virus sería un logro evolutivo por el que el material genéticose vería protegido en su desplazamiento de una célula otra, ygarantizaría el éxito de la infección.

Hipótesis del origen celular [editar]

Algunos virus pueden haber evolucionado a partir de fragmentos de ADN o ARN que "escaparon" de los genes de un organismo mayor.[50] [48] Los virus ADN podrían proceder de plásmidos (cadenas de ADN desnudo que pueden moverse entre células) o transposones (cadenas de ADN que se mueven entre diferentes posiciones dentro de los genes de la célula.[47] Plásmidos y transposones son ejemplos de los llamados elementos genéticos móviles.

Los viroidesson moléculas de ARN que no están clasificados como virus ya quecarecen de una capa de proteínas. Sin embargo, tienen característicasque son comunes a varios virus y a menudo son denominados agentes subvirales.[50] Los viroides son importantes patógenos de plantas[47] y al utilizar la maquinaria del huésped para su replicación no codifican proteínas.[52] El virus de la hepatitis Dde los seres humanos tiene un genoma ARN similar a los viroides, perotiene una cápsida de proteínas procedente de del virus de la hepatitis B. Esto es, es un virus defectuoso que no puede replicarse sin la ayuda del virus de la hepatitis B.[47]

Al igual que en la hipótesis anterior, la cápsidade los virus sería un logro evolutivo por el que el material genéticose vería protegido en su desplazamiento de una célula otra. Sinembargo, también pudo darse el proceso inverso: una pérdida de lacápsida reduciría a las unidades autónomas de replicación-transcripción-traducción a la condición de plásmido o viroide.

Hipótesis regresiva [editar]

Los virus pueden haber sido alguna vez pequeñas células queparasitaban a células más grandes. Con el tiempo, los componentes norequeridos para su estilo de vida parasitaria se perdieron en unproceso de simplificación conocido como evolución regresiva. Lasbacterias Rickettsia y Chlamydiason células vivas que, al igual que los virus, sólo se puedenreproducir dentro de una célula huésped. El estilo de vida parasitariade estos organismos les ha ocasionado una pérdida de genes que en elpasado les habrían permitido sobrevivir fuera de la célula huésped.Estos ejemplos prestan credibilidad a la hipótesis de la simplificación.[50] [48] Los virus con genomas más grandes, como los poxvirus pueden haber seguir este camino.

Los virus y las enfermedades [editar]

Ejemplos comunes de enfermedades humanas causadas por virus incluyen el resfriado común, gripe, varicela, sarampión, paperas y rubéola. Entre las enfermedades graves causadas por virus están el ébola, SIDA, gripe aviar y SARS. Otras enfermedades son poliomielitis, hepatitis B, hepatitis C, fiebre amarilla, dengue, viruela(erradicada), etc. Algunas enfermedades se encuentran bajoinvestigación para determinar si tienen un virus como agente causal,por ejemplo, el Herpesvirus humano tipo 6 (HHV6) podría estar relacionado con enfermedades neurológicas tales como la esclerosis múltiple y el síndrome de fatiga crónica. También se investiga si el Virus de Borna, causante de enfermedades neurológicas en caballos, pudiera ser responsable de enfermedades psiquiátricas en los seres humanos.[53]

La capacidad relativa de los virus para causar enfermedades se describe en términos de virulencia.Los virus producen la enfermedad en el huésped a través de diferentesmecanismos que dependen en gran medida de la especie de virus. Losmecanismos a nivel celular incluyen principalmente la lisis y la posterior muerte de la célula. En los organismos pluricelulares,si suficientes células mueren, todo el organismo empezará a verseafectado. Los virus pueden también existir dentro de un organismorelativamente sin efectos. A esto se le llama estado latente[54] y es una característica de los herpesvirus incluyendo el Virus del herpes simple, causante del herpes labial, el Virus de Epstein-Barr, que causa la fiebre glandular, y el virus varicela-zóster, que causa la varicela. El virus de la varicela, una vez superada la enfermedad, regresa en etapas posteriores de la vida como herpes zóster.

Algunos virus pueden causar infecciones crónicas, en las cuales el virus sigue replicándose en el cuerpo, a pesar de los mecanismos de defensa del huésped.[55] Esto es común en las infecciones de hepatitis B y hepatitis C.Las personas infectadas crónicamente con el virus de la hepatitis Bsirven como reservorios del virus (son los portadores). Cuando hay unaalta proporción de portadores en una población, se dice que laenfermedad es endémica.[56]

Epidemiología [editar]

La epidemiologíaviral es la rama de la ciencia médica se ocupa del estudio de latransmisión y el control de las infecciones virales en los sereshumanos. La transmisión de los virus puede ser vertical, es decir demadre a hijo, u horizontal, de una persona a otra. Ejemplos detransmisión vertical incluyen la hepatitis B y el VIH; cuando el bebé nace ya está infectado por el virus.[57] Otro ejemplo menos frecuente es la varicela-zóster, que aunque causa infecciones relativamente leves en los seres humanos, puede ser fatal para el feto y los recién nacidos.[58]

La transmisión horizontal es el mecanismo de propagación más comúnde los virus en las poblaciones. La transmisión puede realizarse através del intercambio de sangre o por actividad sexual (por ejemplo, VIH, hepatitis B y hepatitis C), por vía bucal mediante el intercambio de saliva (por ejemplo, el Virus de Epstein-Barr), por alimentos o agua contaminados (por ejemplo, Norovirus), por respiración de los virus a través de aerosoles (por ejemplo, el virus de la gripe) o por insectos vectores como mosquitos (por ejemplo, el dengue).La tasa o velocidad de transmisión de las infecciones virales dependede factores que incluyen la densidad de población, el número deindividuos susceptibles (es decir, aquellos que no son inmunes), lacalidad de la atención médica y las condiciones climáticas.[59]

Epidemias y pandemias [editar]

El reconstruido virus de la gripe de 1918.
El Virus Ébola.
El Virus de Marburgo.

Las poblaciones nativas americanas fueron devastadas por las enfermedades contagiosas, especialmente la viruela,traída a América por los colonizadores europeos. No está claro cuántosamericanos nativos fueron muertos por las enfermedades después de lallegada de Cristobal Colóna las Américas, pero ha sido estimado en cerca del 70% de la poblaciónindígena. El daño causado por esta enfermedad ayudó significativamentea los europeos para conquistar y desplazar a la población nativa. [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66]

Gripe española [editar]

La pandemia de gripe de 1918, comúnmente conocida como gripe española, fue una pandemia de gripe de categoría 5 causada por un inusualmente severo y mortal Virus de la gripe A.Las víctimas a menudo eran adultos jóvenes sanos, en contraste con lamayoría de los brotes de gripe, que afectan principalmente a niños,ancianos, o pacientes debilitados.

La «gripe española» duró desde 1918 a 1919. Las estimaciones clásicas consideran unos 40-50 millones de muertos,[67]mientras que las más recientes sugieren que pueden haber muerto hasta100 millones de personas, o el 5% de la población mundial de 1918.[68]

SIDA [editar]

La mayoría de los investigadores cree que el VIH se originó en el África subsahariana durante el siglo XX.[69]El VIH es ahora una pandemia, con una cifra estimada de 38,6 millonesde personas infectadas actualmente por la enfermedad en todo el mundo.[70] El Programa Conjunto de las Naciones Unidas sobre el VIH/SIDA (ONUSIDA) y la Organización Mundial de la Salud(OMS) estiman que el SIDA ha matado a más de 25 millones de personasdesde que se reconoció por primera vez el 5 de junio de 1981,convirtiéndose en una de las epidemias más destructivas de la historia.[71]

Ébola [editar]

Varios virus patógenos altamente letales son miembros de la familia Filoviridae. Estos son virus filamentosos que causan fiebre hemorrágica viral e incluyen el Virus Ébola y el Virus de Marburgo.El virus de Marburgo atrajo la atención de la prensa en abril de 2005por un brote en Angola. El brote comenzó en octubre de 2004 y continuóen 2005 y fue la peor epidemia de cualquier tipo de fiebre hemorrágicaviral.[72]

Virus y cáncer [editar]

Véase también: Virus y cáncer y Oncovirus
Leucemia humana causada por células infectadas por el Virus de Epstein Barr.

Los virus son una causa de cáncer en los seres humanos y otras especies. Los principales virus asociados con cánceres humanos son los virus del papiloma humano, hepatitis B, hepatitis C, Virus de Epstein-Barr y el Virus linfotrópico T humano.

Los virus de la hepatitis, entre ellos, hepatitis B y hepatitis C,puede inducir una infección viral crónica que provoca cáncer de hígado.[73] [74] La infección por virus linfotrópico T humano puede conducir a la paraparesia espástica tropical y la leucemia de células T en adultos.[75] Los virus del papiloma humanos son una causa del cáncer de cuello uterino, piel, ano y pene.[76] En la familia Herpesviridae, el Virus herpes humano 8 (VHH-8) causa el sarcoma de Kaposi y el linfoma de cavidad corporal, y el virus de Epstein-Barr causa linfoma de Burkitt, linfoma de Hodgkin, trastorno linfoproliferativo y carcinoma nasofaríngeo.[77]

Diagnóstico en el laboratorio [editar]

Las infección virales son confirmadas en el laboratorio por varios métodos que incluyen:

  • Crecimiento del virus en un cultivo celular a partir de una muestra tomada del paciente.
  • Detección de anticuerpos IgM específicos del virus en la sangre (véase más adelante).
  • Detección de antígenos del virus por ELISA en los tejidos y fluidos.
  • Detección del ADN y ARN viral por PCR.
  • Observación de partículas virales por microscopía electrónica.

Prevención y tratamiento [editar]

Puesto que los virus utilizan la maquinaria de una célula huéspedpara reproducirse y residir dentro de ellas, son difíciles de eliminarsin matar a la célula huésped. Los enfoques médicos más eficaces paracombatir las enfermedades virales son las vacunas que proporcionan resistencia a la infección, y los medicamentos antivirales que tratan los síntomas de las infecciones virales.

Respuesta inmune del huésped [editar]

La primera línea de defensa del organismo contra los virus es el sistema inmunitario innato.Esté incluye las células y otros mecanismos que defienden al organismode la infección de una forma no específica. Esto significa que lascélulas del sistema innato reconocen y responden a los agentespatógenos de una manera genérica, pero, a diferencia del sistema inmuneadaptativo, no confieren protección de larga duración o inmunidad.[78]

El ARN interferente es una importante defensa innata contra los virus.[79] Muchos virus tienen una estrategia de replicación que implica ARN bicatenario (dsRNA).Cuando tales virus infectan a una célula y liberan su molécula omoléculas de ARN, inmediatamente una proteína compleja denominada dicer se une al ARN y lo corta en pedazos más pequeños. Una vía bioquímica denominada complejo RISC se activa y degrada el ARNm viral. Los rotavirusevitan este mecanismo no desnudándose completamente dentro de lacélula. El dsRNA genómico continúa protegido en el interior del núcleodel virión y se liberan los nuevos ARNm producidos a través de losporos de la cápside.[80] [81]

Cuando el sistema inmunitario adaptativo de un vertebrado encuentra un virus, produce anticuerpos específicos que se unen al virus y lo hacen no infeccioso, lo que se denomina inmunidad humoral. Dos tipos de anticuerpos son importantes. El primero se denomina IgMy es altamente eficaz para neutralizar los virus, pero sólo esproducido por las células del sistema inmune durante unas pocassemanas. El segundo, denominado IgG, se produce indefinidamente. La presencia de IgM en la sangre del huésped se utiliza para determinar una infección aguda, mientras que el IgG indica una infección en el pasado.[82] Los dos tipos de anticuerpos se analizan cuando se llevan a cabo las pruebas de inmunidad.[83]

Una segunda línea de defensa de los vertebrados frente a los virus se denomina inmunidad celular y consiste en las células inmunitarias conocidas como linfocitos T.Las células del organismo constantemente muestran cortos fragmentos desus proteínas en la superficie celular. Si un linfocito T reconoce enuna célula un fragmento sospechoso de ser viral, destruye dicha célulay a continuación se produce una proliferación de los linfocitos Tespecíficos para ese virus. Los macrófagos son las células especialistas en la presentación antigénica.[84] [85] La producción de interferón es un importante mecanismo que interviene también en la defensa.[86]

No todas las infecciones por virus producen de esta manera unarespuesta inmune protectora. El VIH evade al sistema inmunológico porel cambio constante de la secuencia de aminoácidos de las proteínas enla superficie del virión. Estos persistentes virus eluden el controlmediante el secuestro y bloqueo de la presentación antigénica,resistencia a las citoquinas, evasión a las actividades de los lifocitos T, inactivación de la apoptosis, y el cambio antigénico.[87]Otros virus, denominados "virus neurotróficos", se propagagan en elsistema neural, donde el sistema inmunológico puede ser incapaz dellegar a ellos.

Vacunas [editar]

Artículo principal: Vacunación

La vacunación es una forma barata y eficaz para la prevención de lasinfecciones causadas por los virus. Las vacunas se han utilizado paraprevenir las enfermedades virales desde mucho antes al descubrimientode los virus. Su uso ha dado lugar a una dramática disminución de la morbilidad (enfermedad) y mortalidad (muerte) asociada a infecciones virales como poliomielitis, sarampión, paperas y rubéola.[88] La viruela ha sido erradicada.[89] En la actualidad se dispone de vacunas para prevenir más de trece infecciones virales en los seres humanos,[90] y algunas más se utilizan para prevenir infecciones virales en animales.[91]

Las vacunas pueden consistir en virus vivos atenuados o en virus muertos, o en sólo las proteínas virales (antígenos).[92]Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus que causa laenfermedad. Las vacunas vivas pueden ser peligrosas cuando seadministran a las personas inmunodeficientes, puesto que en estas personas incluso el virus debilitado puede causar la enfermedad original.[93]Sin embargo, la vacuna contra el virus de la fiebre amarilla, obtenidade una cepa atenuada denominada 17D, es posiblemente una de las vacunasmás seguras y eficaces fabricadas.

La biotecnologíay las técnicas de ingeniería genética se utilizan para producir vacunasde subunidades. Estas vacunas usan sólo la cápside de proteínas delvirus. La vacuna de la hepatitis B es un ejemplo de este tipo de vacuna.[94] Las vacunas de subunidades son seguras para pacientes inmunodeficientes, ya que no pueden causar la enfermedad.[95]

Medicamentos antivirales [editar]

Artículo principal: Antiviral
Timidina.
El fármaco antiviral zidovudina (AZT), análogo de la timidina.

Durante los últimos veinte años, el desarrollo de fármacos antiviralesha aumentado rápidamente, impulsado por la epidemia del SIDA. Losmedicamentos antivirales son a menudo «análogos de nucleósidos» (falsosnucleósidos, los bloques de construcción de los ácidos nucleicos) que los virus incorporan a sus genomas durante la replicación.El ciclo de vida del virus entonces se detiene debido a que las nuevascadenas de ADN síntetizadas son defectuosas. Esto se debe a que losanálogos carecen de los grupos hidroxilosque junto a los átomos de fósforo forman los enlaces de la fuerte"columna vertebral" de la molécula de ADN. A esto se le denominainterrupción de la cadena de ADN.[96] Ejemplos de análogos de nucleósidos son el aciclovir para tratar el virus del herpes y lamivudina para las infecciones de VIH y hepatitis B. Aciclovir es uno de los fármacos antivirales más antiguos y frecuentemente prescritos.[97]

Guanosina.
El fármaco antiviral aciclovir, análogo de la guanosina.

La hepatitis C es causada por un virus ARN.En el 80% de las personas infectadas, la enfermedad es crónica y sintratamiento continúan siendo infecciosas para el resto de sus vidas.Sin embargo, ahora existe un tratamiento efectivo con el fármaco ribavirina, un análogo de nucleósido, en combinación con interferón.[98]Actualmente se está desarrollando una estrategia similar con lamivudinapara el tratamiento de los portadores crónicos de hepatitis B.[99]

Otros fármacos antivirales en uso tienen como objetivo diferentesetapas del ciclo replicativo viral. El VIH depende de una enzimaproteolítica denominada proteasaVIH-1 para ser plenamente infeccioso. Existe una clase de medicamentosdenominados inhibidores de la proteasa que han sido diseñados parainactivar esta enzima.

Aplicaciones [editar]

Ciencias de la vida y medicina [editar]

Los virus son importantes para el estudio de la biología celular y molecularya que constituyen sistemas simples que pueden utilizarse parainvestigar o manipular las funciones de las células. Por ejemplo, losvirus han sido útiles en el estudio de los mecanismos básicos de lagenética molecular, tales como la replicación de ADN, la transcripción, el procesamiento de ARN, la traducción genética, el transporte de proteínas y la inmunología.

Terapia génica utilizando un adenovirus como vector.

Los genetistas suelen utilizar virus como vectorespara introducir genes en las células que están estudiando. Esto es útilpara estudiar el efecto de un nuevo gen o forzar a la célula para queproduzca sustancias extrañas. De manera similar, la viroterapiautiliza virus como vectores para el tratamiento de diversasenfermedades, puesto que los virus pueden dirigirse específicamente aciertas células. Esto es prometedor para el tratamiento del cáncer y en la terapia génica. Además, los científicos de Europa Oriental han estado utilizando la terapia fágica como alternativa a los antibióticos durante algún tiempo, enfoque cuyo interés es cada vez mayor debido al alto nivel de resistencia a los antibióticos que presentan actualmente algunas bacterias patógenas.[100]

Por otro lado, los virus Granulovirus (GV) y Nucleopolyhedrovirus (VPN) pueden ser utilizados como insecticidas biológicos (p. ej. Granulovirus de Cydia pomonella).

Los virus en la ciencia de materiales y la nanotecnología [editar]

Desde un punto de vista práctico, los virus pueden ser considerados como nanopartículas orgánicas.[101]En este sentido, su superficie lleva instrumentos específicos diseñadospara cruzar las barreras de las células huésped. Puesto que el tamaño yforma de los virus y el número y naturaleza de los grupos funcionalesen su superficie están exactamente definidos, pueden ser utilizados enla ciencia de los materiales como herramientas base para realizarmodificaciones en superficies ligadas covalentemente.Una característica adicional de los virus es que pueden adaptarsemediante evolución dirigida. En la actualidad se está haciendo uso deestás características para aumentar el rango de aplicaciones de losvirus, más allá de la biología y la medicina.

Por ejemplo, los virus se están utilizando en nanotecnología para la organización de materiales, debido a su tamaño, forma y estructura química bien definidas.[102] Un ejemplo reciente es el uso de las partículas del Virus del mosaico del caupí (CPMV) para la fabricación de micromatricesde amplificación de señales en sensores, llevado a cabo en elLaboratorio de Investigación Naval en Washington, DC. En estaaplicación, las partículas virales separaron los tintes fluorescentes utilizados para la señalización, con el fin de prevenir la formación de dímeros no fluorescentes que actúan como absorbentes.[103] El CPMV también se ha utilizado para fabricar placas en nanoescala para la electrónica molecular.[104] Una aplicación similar es el uso de virus modificados genéticamente para la creación de cables metálicos en nanoescala, realizado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).[105] El equipo del MIT fue capaz de utilizar el virus para crear una bateríacon una densidad de energía de hasta tres veces superior a lasactuales. Usos potenciales de esta tecnología incluyen la fabricaciónde cristales líquidos, células solares, pilas de combustible y otros tipos de componentes electrónicos.

Guerra biológica [editar]

Artículo principal: Arma biológica

Puesto que los virus tienen la capacidad de causar epidemiasdevastadoras podrían ser utilizados como armas biológicas. El temorestá justificado por el éxito en la recreación del virus de la gripe de 1918 en el laboratorio.[106] El virus de la virueladevastó en el pasado numerosas sociedades humanas. La enfermedad fueerradicada, pero el virus se conserva en varios laboratorios y podríaser utilizado como arma biológica.La vacuna contra la viruela dejó de administrarse después de laerradicación de la enfermedad, por lo que la población mundialactualmente no presenta casi ninguna resistencia al virus. En caso deque el virus fuera liberado, produciría una elevada mortalidad antes deque la epidemia pudiera ser controlada.[107] [108]

Ejemplos de virus [editar]

La siguiente tabla recoge algunos virus que causan enfermedades en los seres humanos.

GrupoFamiliaGéneroEjemplos
I (dsDNA)AdenoviridaeMastadenovirusAdenovirus humano 2
HerpesviridaeSimplexvirusHerpesvirus humano 1
VaricellovirusVaricela-zóster
CitomegalovirusCitomegalovirus
RoseolovirusHerpesvirus humano 7, roséola, virus linfotrópico B humano
LinfocryptovirusVirus de Epstein-Barr
PapillomaviridaePapillomavirusPapiloma
PoliomavirusBK, JC
PoxviridaeOrthopoxvirusViruela, virus vacuna (vaccinia)
ParapoxvirusOrf
YatapoxvirusVirus yaba, tanapox
MoluscipoxvirusMolusco contagioso
II (ssDNA)ParvoviridaeParvovirusParvovirus humano B19
III (dsRNA)ReoviridaeOrthoreovirusReovirus
ColtivirusFiebre del Colorado por garrapatas
OrbivirusVirus de Kemerovo
RotavirusRotavirus
IV ((+)ssRNA)CaliciviridaeNorovirusVirus de Norwalk
HepevirusHepatitis E
CoronaviridaeCoronavirusCoronavirus, SARS
FlaviviridaeFlavivirusEncefalitis de San Luis, encefalitis japonesa B, fiebre amarilla, dengue, fiebre del Nilo, enfermedad de Kyasanur, fiebre hemorrágica de Omsk, encefalitis centroeuropea
HepacavirusHepatitis C
PicornaviridaeEnterovirusPoliovirus, coxsackie A, coxsackie B, Echo, Enterovirus
HepatovirusHepatitis A
RhinovirusResfriado común
TogaviridaeAlphavirusEncefalitis equina, virus Sindbis
RubivirusRubéola
V ((-)ssRNA)ArenaviridaeArenavirusCoriomeningitis linfocítica, fiebre Lassa, virus Junín (fiebre hemorrágica argentina), virus Machupo (fiebre hemorrágica boliviana)
FiloviridaeFilovirusVirus de Marburgo, Virus Ébola
BunyaviridaeOrthobunyavirusBunyamwera, encefalitis de California, encefalitis de La Crosse
PhlebovirusFiebre Sandfly, fiebre del Valle del Rift, virus Uukuniemi
NairovirusFiebre hemorrágica de Crimea-Congo
HantavirusFiebre hemorrágica de Corea, virus del Cañón del Muerto, virus Cuatro Esquinas, síndrome pulmonar
OrthomyxoviridaeInfluenzavirus AGripe A
Influenzavirus BGripe B
ParamyxoviridaeParamyxovirusParainfluenza, parotiditis
MorbillivirusSarampión
PneumovirusVirus sincicial respiratorio
RhabdoviridaeVesiculovirusEstomatitis vesicular
LyssavirusRabia
VI (ssRNA-RT)RetroviridaeDeltaretrovirusVirus linfotrópico T humano
LentivirusSIDA
VII (dsDNA-RT)HepadnaviridaeOrthohepadnavirusHepatitis B

Galería [editar]

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Véase también [editar]

  • Anexo:Virus, Anexo:Tipos de virus y Anexo:Virus importantes en la clínica
  • Bacteria, plásmido, prión, provirus, viroide, nanobio.
  • Ciclo reproductivo de los virus
  • Virus y cáncer
  • Virus satélite
  • Gripe aviar
  • Gripe porcina
Palabras claves ,
publicado por victoresteban a las 20:06 · 3 Comentarios  ·  Recomendar

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jajaja
publicado por gaby, el 05.10.2009 20:20
virus
publicado por gaby, el 05.10.2009 20:20
Недорогие столешницы, широкий выбор.
publicado por Noskov, el 13.01.2012 10:21
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