Mi?rcoles, 17 de septiembre de 2008

Virus

De Wikipedia, la enciclopedia libre

(Redirigido desde Clasificación de los virus)
Virus
Virus del herpes simple.
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

Para otros usos de este término, véase Virus (desambiguación).

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 (poliédrica o casi esférica), o compuesta, típicamente comprendiendo una cabeza y una 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 maquinaria metabólica de la célula invadida para poder replicar su material genético, produciendo luego muchas copias del virus original. En dicho proceso reside la capacidad destructora de los virus, ya que pueden perjudicar 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 la mayoría de los organismos, los virus no tienen células. Sin embargo, tienen genes y evolucionan por selección natural. Otros biólogos los han descrito como organismos en el borde de la vida.

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

Tres tipos de virus: un virus bacteriano bacteriófago (centro izda); un virus animal (arriba a la derecha); un retrovirus (abajo a la derecha).

Contenido

Descubrimiento de los virus

Una niña enferma de viruela.

Las enfermedades virales como la rabia, fiebre amarilla y 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 momento no se conocía 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-Andalus en el siglo XIV, Ibn Khatima descubre que las enfermedades infecciosas son causadas por microorganismos que se introducen en el cuerpo humano. Otro médico andaluz 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 transmitir a través del contacto corporal y "por prendas de vestir, buques y pendientes."[4] Las causas etiológicas de la tuberculosis, de la peste bubónica y de algunas enfermedades de transmisión sexual más tarde se identificaron como 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 Jenner observa y estudia a Miss Sarah Nelmes, una lechera que había sufrido la «viruela de vaca» y que como consecuencia era inmune a la viruela, un virus similar que afecta a las personas. Jenner desarrolla la vacuna contra la viruela sobre la base de estas conclusiones. Después de largas 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 Chamberland desarrolla un filtro de porcelana con poros lo suficientemente pequeños para 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 estas. Al pasar extractos de hojas de plantas de tabaco infectadas a través del filtro y luego utilizar el extracto filtrado para infectar a otras plantas, demuestra que el agente infeccioso no es una bacteria. Experimentos similares son realizados por varios otros investigadores, con resultados similares y muestran que los virus son algunos órdenes de magnitud más pequeños que las bacterias.

El término virus fue acuñado por el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck, que utilizando métodos basados en el trabajo de Ivanovski, en 1897 desecha la idea de las toxinas. Comprueba que el agente causante de la enfermedad del mosaico del tabaco es capaz de reproducirse, ya que mantiene su poder infeccioso sin diluirse al pasar de unas plantas a otras y acuña la frase latina "contagium vivum fluidum" (que significa "germen soluble de vida"), la primera aproximación al concepto 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] Felix 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 Ellis demostraron que, en contraste con los organismos celulares, los bacteriófagos se reproducen en "un paso", en lugar de exponencialmente.[13]

Un problema importante para los primeros virólogos fue la incapacidad de cultivar virus en medios de cultivo estériles, tal como se hace con los microorganismos celulares. Esta limitación requiere que los virólogos médicos infecten animales vivos, lo cual es peligroso. El primer 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 una mayor flexibilidad técnica para el cultivo de los virus. La solución llega 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 de otros agentes infecciosos que no crecen en medios de cultivo estéril.

Características de los virus

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 y metabólicamente inerte, y otra intracelular que es reproductiva. Se puede agrupar las características definitorias de los virus en torno a tres 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

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 filovirus tienen una longitud total de hasta 1400 nm, sin embargo, el diámetro de su cápside es de sólo alrededor de 80 nm. La mayoría de los virus no 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 electrónicos tanto de barrido como de transmisión para visualizar las partículas de virus. Para aumentar el contraste entre los virus y el fondo se utilizan tintes de alto contraste a los electrones. Se trata de soluciones 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 recubiertos por el tinte (tinción positiva), los finos detalles son oscurecidos. La tinción negativa resuelve este problema tintando el fondo solamente.[16]

Cristalizables

Los virus son cristalizables, como demostró http://es.wikipedia.org/w. Stanley en 1935. Esto depende del hecho de que las partículas víricas tienen formas geométricas precisas y son idénticas entre sí, lo cual las separa de la irregularidad característica de los organismos, las células o los orgánulos, y las acerca a las características de los minerales y de agregados de macromoléculas como los ribosomas. Al tener un volumen y forma idénticos, las partículas víricas tienden a ordenarse en una pauta tridimensional regular, periódica, es decir, tienden a cristalizar.

Parásitos intracelulares obligados

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 proteíca. Esto quiere decir que necesitan un huésped (hospedante), ya que en vida libre no sobreviven. Se sabe que los virus pueden vivir alrededor de unos cuarenta días sin que tengan algún hospedante en el cual reproducirse.

También se han encontrado virus que presentan lípidos, aunque estos son tomados de la célula que infectan. Hasta ahora todos los virus que se conocen presentan un solo tipo de ácido nucleico (ya sea ADN o ARN), el cual puede ser de una o de dos cadenas y puede ser segmentado. Para que el ácido nucleico pueda replicarse, necesita utilizar la maquinaria enzimática y estructural de una célula viva, y por otra parte, solamente dentro de una célula viva tienen los virus las funciones de autoconservación, que junto con la reproducción, caracterizan a los seres vivos. Esta condición es la causa de que muchísimos virus sean conocidos como gérmenes patógenos que producen enfermedades en plantas y animales, e incluso en las bacterias.

Estructura de los virus

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 alguna enzima, 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 una parte glicídica unida. Son codificadas por el genoma viral y su forma sirve de base para la distinción morfológica y antigénica.[17] [18] Se autoensamblan entre sí, por lo general requiriendo la presencia del genoma del virus, dando a la cubierta una forma geométrica. Sin embargo, los virus complejos codifican proteínas que asisten en la construcción de su cápside.[19] Los capsómeros, a su vez, están compuestos de unidades denominadas protómeros. Las proteínas estructuralmente asociadas con el ácido nucleico se donominan 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 de un solo tipo, se ajustan en una estructura helicoidal en torno a un eje central donde se encuentra una hélice simple de ácido nucleico. Esta estructura se traduce en un virión con forma de varilla o filamentoso con una gran diversidad, desde los muy cortos y rígidos, a los muy largos y flexibles.

El material genético, generalmente ARN monocatenario, pero también ADN monocatenario en algunos casos, está rodeado por la hélice de proteínas a la que se une por la interacción entre la carga negativa del ácido nucleico y la positiva de la proteína. En general, la longitud de la cápside helicoidal está relacionada con la longitud del ácido nucleico contenido en ella y el diámetro depende del tamaño y disposición de los 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 icosaedro regular (es decir, 20 caras triangulares y 12 vértices), y dejando un hueco central donde se sitúa el ácido nucleico fuertemente apelotonado. Algunos forman poliedros con más caras que el icosaedro, y algunos presentan fibras proteicas que sobresalen de la cápside. El icosaedro es la estructura cuasiesférica más eficiente y robusta que se puede construir a partir del ensamblado de varias piezas. Esta estructura se traduce en una apariencia esférica de los virus cuando se observan al microscopio.

Los capsómeros pueden ser pentagonales o hexagonales y se construyen con varios protómeros. Estos se asocian a través de una unión no-covalente para encerrar el ácido nucleico, aunque por lo general menos íntimamente que las cápsides helicoidales. El número de protómeros necesario 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 de anclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular. De la placa salen también unas fibras proteicas que ayudan a la fijación del virus 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

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 de características 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 suelen ser icosaédrica, aunque también los hay con cápsida helicoidal. Se interpreta que la envoltura lipoproteica es un resto de un membrana de la célula infectada donde se ha formado el virus, ya sea de la membrana citoplasmática que rodea la célula, o de las membranas internas como la membrana nuclear o el retículo endoplasmático. Esta membrana es integrada en el virus por las proteínas codificadas por el genoma viral, sin embargo los lípidos y carbohidratos en sí mismos 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 por ejemplo, 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 estos viriones, dando lugar a la posible adsorción del virion por parte de la célula. La mayoría de los virus con envoltura dependen de esta para su infectividad. Un ejemplo de éste tipo de virus lo constituye el de la gripe.

Algunos autores denominan virus complejos a virus con cubierta lipoproteica que presentan además varias moléculas de ácido nucleico en su interior y algunas enzimas, como es el caso del virus de la gripe. Otros como los poxvirus son virus grandes y complejos que tienen una inusual morfología. El genoma viral se asocia con las proteínas dentro de una estructura central de disco denominado nucleoide. El nucleoide está rodeado por una membrana y dos cuerpos laterales de función desconocida. El virus tiene una envoltura exterior con una gruesa capa de proteínas sobre su superficie. La partícula del virus es ligeramente pleomórfica, yendo desde ovoide a forma de ladrillo.[21]

Página siguiente

Tags: medicina, aparato, organismo, médico, polen, sistema, siglo

Publicado por blasapisguncuevas @ 3:23  | Salud y ciencia
Comentarios (0)  | Enviar
Comentarios
Discurso Impecable de Fidel Castro y ¿Por qué MoReNa? @Taibo2 Paco Ignacio Taibo II

Pirámide capitalista
Pirámide capitalista. actualizada