Pueden haber evolucionado de partículas propias de la célula que adquirieron la capacidad de replicarse independientemente del genoma o se derivan de otros parásitos intracelulares obligados. Dos formas importantes:
Agente genético: posee un ácido nucleico que puede ser ADN o ARN (nunca los dos), rodeado de una envoltura de proteína. Contienen toda la información necesaria para su ciclo reproductor; pero necesitan para conseguirlo a otras células vivas de las que utilizan organelas y moléculas. Carecen de sistemas para obtener y almacenar energía y efectuar síntesis proteica, por ello son simbiontes obligados de células, tanto procariotas como eucariotas, de las que dependen para su replicación.
Forma extracelular: para ser fácilmente transmitidos de un hospedador a otro. Capacitados para replicarse dentro de un hospedador de una manera dañina. Esta replicación destructiva es la causa de que algunos virus sean agentes de enfermedades.
La forma extracelular, es una partícula minúscula que contiene ácido nucleico rodeado por proteína, y que, dependiendo del virus, ocasionalmente contienen otros componentes macromoleculares. En este estado, la partícula vírica, o virión, es metabólicamente inerte.
Dentro de célula inicia el estado intracelular y tiene lugar la replicación del virus, en donde:
-se producen nuevas copias del genoma vírico
-se sintetizan los componentes de la cubierta del virus.
Cuando un genoma vírico se introduce y se reproduce en una célula hospedadora, el proceso se denomina infección. Los genomas virales son limitados en tamaño y codifican primariamente las funciones que no pueden adaptar de sus hospedadores.
MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA:
El material genético está constituído por ADN o ARN, solamente un tipo de ácido nucleico, nunca ambos. Los virus por lo general si se constituyen con ADN suelen presentar el ácido nucleico de tipo bicatenario y los que contienen ARN es de tipo monocatenario, aunque existen excepciones en los dos casos. El ácido nucleico puede constituir una molécula única, con los extremos libres, o unidos, o estar fragmentado en varias moléculas.
En la mayoría de los virus se encuentran, junto al ácido nucleico, algunas proteínas con función estructural o con actividad enzimática, como las ribopolimerasas necesarias para la replicación. Alrededor del genoma existe una cubierta proteica llamada cápside, ambos forman la nucleocápside, o nucleoproteína. Puede presentar o no una envoltura externa, que deriva de la membrana plasmática de la célula parasitada.
La cápside viral es una estructura proteica compuesta por unas subunidades llamadas capsómeros que se encuentran constituídos por varios polipéptidos. La cápside protege al genoma viral de la inactivación por las nucleasas y otros agentes físicos y químicos al salir de las células. Tmabién, participa en la adhesión de los virus desnudos (sin envoltura externa) a la superficie de las células antes de su penetración en ellas y es antigénica (capacidad de generar una respuesta inmune).
La disposición que adquiere el material genético para ser recubierto por los capsómeros, así como la disposición de éstos, es variable en cada grupo de virus dando lugar a diversos tipos morfológicos:
Simetría icosaédrica: Material genético se halla envuelto por los capsómeros que se disponen formando la figura geométrica de un icosaedro, lo que le confiere un aspecto esferoidal. Tienen 20 caras formadas por triángulos equiláteros, y tiene 12 vértices.
Simetría helicoidal: capsómeros se adosan estrechamente al ácido nucleico filamentoso por lo que la nucleocápside posee una forma cilíndrica, alargada, que es flexible.
Simetría mixta: presentada principalmente los bacteriófagos, es una combinación de las anteriores, poseen una cabeza icosaédrica, albergando el genoma, y una cola helicoidal vacía.
Otros tienen una estructura que no se adaptan a estos patrones, clasificándose como virus de simetría compleja.
La nucleocápside puede estar rodeada por una envoltura que deriva de la membrana citoplasmática o nuclear de la célula parasitada, estos virus se denominan envueltos. Existen diversas proteínas y glicoproteínas, algunas propias de la membrana celular, pero otras codificadas por el propio virus.
Glicoproteínas: responsables de la adhesión de los virus envueltos a las células y son antigénicas.
Virus envueltos: se inactivan por los agentes físicos y químicos, debido la fragilidad de la envoltura, por lo que la transmisión entre huéspedes se hace por contacto íntimo de persona a persona, como en el virus de la gripe, el virus del herpes y otros.
Los virus desnudos, son más resistentes, pueden permanecer y transmitirse a través del medio ambiente como los virus de la poliomielitis o de la hepatitis A.
FASES DE LA INFECCIÓN VIRAL:
Adsorción: Interacción virus-célula es altamente específica, un mismo virus no puede infectar a todas las células de un mismo organismo, ni a todas las especies animales. La célula le provee receptotes celulares que determinan afinidad celular, y son moléculas proteicas variadas e interactúan con las glicoproteínas de cápside. Es importante también la concentración de partículas virales.
Penetración: cuando llega al citoplasma celular. Se da por tres sistemas diferentes:
a. Directa: Por virus desnudos y pequeños. No hay fusión de membrana, ni formación de vesículas. Inyección directa del ácido nucleico viral.
b. Fusión: Se da en virus envueltos, las glicoproteínas de los virus se unen a los receptores de membrana y ocurre una fusión de ambas capas fosfolipídicas.
c. Viropexis o endocitosis: la partícula viral es rodeada por la membrana citoplasmática, permitiendo la formación de una vesícula o invaginación.
Decapsidación: Se libera el material genético del virus por acción de enzimas celulares que hidrolizan las proteínas capsulares virales.
Biosíntesis de macromoléculas virales: La replicación de los virus involucra la síntesis de sus componentes, aprovechando la maquinaria metabólica celular. La síntesis del ácido nucleico y proteínas virales se realiza en forma análoga a la celular. Se dan procesos de: Transcripción, Traducción y Replicación. Primero: bloqueo del metabolismo celular, luego se sintetizaran las enzimas específicas para la replicación del genoma viral y finalmente se sintetizarán las proteínas virales estructurales.
Ensamblaje: formación de la cápsula proteica y su asociación con el genoma viral. En el retículo endoplasmático, membrana plasmática, membrana nuclear interna, aparato de Golgi.
Maduración: Acumulación intracelular de las partículas virales, período corto de tiempo.
Salida: lisis, gemación o exocitosis.
TIPOS DE INFECCIONES:
Infecciones agudas: Virus entra, se multiplica (con o sin síntomas) y luego ya no es detectado. Ej.: Paperas, Sarampión, Varicela.
Infecciones latentes: se da por el resto de la vida del ser humano. infección primaria donde se puede aislar el virus, luego fase sin virus detectable y luego el virus se reactiva y puede ser detectado nuevamente. Ej. Herpes virus.
Infecciones persistentes: Se dan y el sistema inmune no puede controlarlos y el virus se excreta por mucho tiempo. Ejemplos: Hepatitis B, Citomegalovirus.
Infecciones lentas: periodo de incubación muy largo.
CLASIFICACIÓN DE VIRUS:
Se toman en cuenta gran cantidad e características debido a la gran diversidad que presentan los virus:
- Propiedades del genoma: ADN simple banda, ADN doble banda, ARN simple banda, ARN doble banda.
- Propiedades de las proteínas
- Simetría
- Propiedades antigénicas
- Propiedades biológicas y tipo de hospedadores: virus animales, virus de plantas y virus bacterianos.
Existe un sistema formal de taxonomía vírica que los organiza en niveles taxonómicos jerárquicos: orden (para agrupar familias que comparten ciertas características), familia (y subfamilia) y género. Los miembros de una familia poseen morfología y/o estrategias de replicación propias. Tienen el sufijo –viridae. La clasificación se da dependiendo su material genético y estructura.
VIROIDES:
Son los agentes de enfermedad infecciosa de menor tamaño conocido. Sólo se han aislado de plantas superiores. Formados por un fragmento de ARN, no asociado a proteínas y carecen de cápside. Por técnicas de microscopía electrónica se ha evidenciado que se trata de macromoléculas de ARN monocatenaria, circular, cerrada, con gran apareamiento interno de las bases por puentes de hidrógeno, que le da aspecto bicatenario.
PRIONES:
Son partículas probablemente infecciosas, estas han podido ser purificadas. En extractos muy concentrados lo que se detecta es una proteína no asociada a ácidos nucleicos y codificada normalmente por el genoma de las células del hombre y algunos animales. Se han identificado como agentes causales de enfermedades “degenerativas” transmisibles del sistema nervioso central.
AISLAMIENTO DE VIRUS:
A diferencia de los que sucede con la mayoría de las bacterias, hongos y protozoos, sólo pueden multiplicarse en el interior de células vivas, no pudiendo hacerlo en un medio nutritivo carente de células.
Los sistemas celulares utilizados para propagar los virus en el laboratorio son:
1.animales de experimentación
2.embriones animales
3.cultivos celulares artificiales.
Animales de experimentación: La inoculación en animales de experimentación de muestras clínicas o de virus para su aislamiento o propagación, es una técnica poco empleada debido a diversisas dificultades como el mantenimiento de los animales, la laboriosidad de la inoculación y el peligro de difusión del virus con las excretas de los animales.
Se emplea únicamente cuando se trata de propagar virus cuya replicación en los otros sistemas –embriones o cultivos celulares– no es posible. Los animales más utilizados: monos, los cobayos y los ratones lactantes.
Embriones de animales: Los más utilizados son los embriones de pollo, los huevos fecundados se incuban hasta el momento de su inoculación que suele oscilar entre 6 y 14 días. Las inoculaciones, que pueden realizarse en diversas zonas del embrión (cavidad amniótica, saco vitelino o cavidad alantoidea)
Se requiere de experiencia para su realización, debido al tipo de inoculación y extracción. La inoculación en la cavidad amniótica es las más utilizada para el aislamiento de virus a partir de muestras clínicas.
Cultivos celulares: Se trata de multiplicar y mantener células in vitro. La células se obtienen de un fragmento de un órgano u embriones de pollo, por trituración y posterior disgregación con tripsina (enzima), lo que permite obtener células aisladas que se introducen en frascos con medios de cultivo líquidos adecuados (botellas o placas de petri).
Las células en los frascos pueden estar en suspensión, es decir, libres en el medio de cultivo líquido o adosadas a la pared del frasco y bañadas por el medio (las células producen un material glicoproteico que permite su adhesión a las superficies). En el primer caso se trata de células en suspensión y en el segundo en monocapa.
El medio de cultivo utilizado para los cultivos celulares es bastante complejo, e incluye aminoácidos, vitaminas, sales, glucosa y buffer de bicarbonato. Para un mejor crecimiento, se da la adición de una pequeña cantidad de suero sanguíneo, y también suelen añadirse varios antibióticos para impedir la contaminación bacteriana. También se añade un indicador de pH coloreado para evidenciar esta contaminación.
Algunos cultivos celulares pueden crecer indefinidamente y constituyen las llamadas líneas celulares permanentes, estos cultivos son más convenientes para la investigación vírica. En otros casos no ocurre un crecimiento indefinido, pero permanence vivo por unos días, estos son los llamados cultivos primarios, que aunque también sean útiles hay que prepararlos en cada análisis.
Acción citopática: Lesión que causan algunos virus a las células in vitro (en cultivo). Pueden ser intensas y precoces, produciendo en 24 o 48 horas la muerte celular, acompañada de lisis fácilmente observable al inspeccionar los cultivos celulares con un microscopio.
El efecto citopático es muy diferente debido al tipo de virus. En otras ocasiones las alteraciones morfológicas que se producen en las células son mínimas o tardías y muy difíciles de detectar. En las células infectadas por determinados virus pueden observarse cuerpos de inclusión.
Los cuerpos de inclusión pueden visualizarse, después de la tinción de las células con hematoxilina-eosina, como masas con morfología más o menos característica y localización nuclear o citoplasmática típica, según los virus que los originan. Están constituidos por acúmulos del material vírico sintetizado depositados en zonas celulares alteradas.
MECANISMOS DE SOBREVIVENCIA DE LOS VIRUS COMO AGENTES INTRACELULARES:
- Infecciones agudas: autolimitantes, permiten las mutaciones del virus
- Infecciones persistentes: el paciente está excretando virus todo el tiempo. Puede encontrar muchos hospederos.
- Infección latente: se mantiene mucho tiempo, no es muy eficiente.
- Transmisiones verticales: pasan de madre a hijo.
- Transmisión por vectores.
PATOGÉNESIS VIRAL:
- Invasión de tejidos
- Producción de toxinas
- Reacción inmune o alérgica
- Infección persistente o latente
- Supresión inmunológica
- Variabilidad antigénica
- Reinfecciones
Factores que influyen:
Características virales:
- Presencia o ausencia de membrana
- Producción de toxinas
- Resistencia al ácido y cambios de temperatura
- Producción de daño a membrana celular
- Bloqueo de producción de macromoléculas celulares.
- Bloqueo de producción de macromoléculas celulares
Susceptibilidad celular:
- Receptores celulares presentes.
- Factores fisiológicos de la célula (edad, infecciones secundarias, estado general del sistema inmune)
- Factores genéticos
TIPOS DE INTERACCIÓN VIRUS-CÉLULA:
- Infección citolítica: virus causa lisis celular. Hay efecto citopático (ECP), inhibición de A. Nucleicos y proteínas celulares.
- Persistencia productiva: no hay ECP. Alteraciones metabólicas mínimas. Puede disminuir funciones especializadas.
- Transformación: alteración morfológica. Pueden producir tumores en el hospedero.
ONCOGÉNESIS Y TRANSFORMACIÓN INDUCIDA POR VIRUS:
Se da por la inserción del genoma viral en la célula. Puede haber daño a los receptores que regulan el crecimiento celular (aumento o disminución). El virus causa los desarreglos, la célula pierde sus mecanismos de regulación y entonces prolifera por sí sola. En la mayoría de tumores ya no hay virus después de 10 generaciones.
Hay tres familias de virus relacionados con cáncer, ejemplos de algunos virus asociados a cáncer son: EBV (Epstein Barr Virus), HBV (Hepatitis B Virus) , Papiloma virus, Adenovirus, CMV (Citomegalovirus), Retrovirus.
ALGUNAS INFECCIONES CAUSADAS POR VIRUS:
FAMILIA PICORNAVIRIDAE: Casi todos son exclusivos de humanos. Se dividen en dos grupos:
- Rhinovirus: afectan principalmente el sistema respiratorio. Son agentes causales del resfrío común. No hay resfríos por las temperaturas bajas si no por el hacinamiento.
- Enterovirus: varios grupos: poliovirus, coxsackie A, coxsackie B, virus ECHO, cardiovirus, enterovirus humanos, hepatovirus (Virus de Hepatitis A) y aphtovirus (Fiebre aftosa)
Virus Polio: El virus polio sólo infecta al ser humano y, de éste, sólo su sistema nervioso central , la sustancia gris en la médula y tronco del encéfalo. Es un virus pequeño de 20 a 30 nm de diámetro, con simetría icosaédrica, semejante a un cristal. No tiene envoltura. El genoma viral es una molécula de ARN de 7,4 a 58,5 Kb.
Periodo de Incubación 3-4 días. El 95% de los pacientes son asintomáticos, algunos pueden presentar la Enfermedad Menor que se compone de síntomas inespecíficos como fiebre, cefalea y dolor de garganta. El virus se puede excretar de 2-3 semanas hasta tres meses en inmunocompetentes y hasta 5 años en personas inmunocomprometidas.
El 5% de los casos presentan la enfermedad Mayor, que puede ser paralítica o no paralítica:
No paralítica: se presenta una meningitis. Síntomas pueden incluir a los de la enfermedad menor.
Paralítica: tiene tres tipos de acuerdo al sitio del SNC donde se replique el virus:
-Parálisis espinal: astas anteriores de las neuronas motoras. Hay parálisis de las extremidades.
-Parálisis bulbar: involucra músculos de la respiración.
-Parálisis espino-bulbar: combinada. Es la más seria.
Prevención: Se transmite por agua contaminada. Hay vacunas.
- Vacuna de Salk: 1953 Virus inactivados, es segura, produce una buena respuesta inmune sistémica. Es intramuscular, aumenta costos de vacunaciones masivas (agujas, jeringas, personal más calificado). No produce inmunidad en mucosas, el virus puede replicarse en las mucosas y excretarse.
- Vacuna de Sabin: 1955 Virus atenuado vacunal, necesita cadena de frío (refrigeración), más difícil cobertura en lugares de difícil acceso. Oral, es más fácil la aplicación. El virus puede revertir. Respuesta inmune específica e inespecífica.
MIXOVIRUS:
- Familia Orthomyxoviridae: Virus de la Influenza A, B, y C
- Familia Paramyxoviridae: Virus Respiratorio Sincicial, Parainfluenza, Paperas, Sarampión
Familia Orthomixoviridae: 80-120 nm, replicación en el núcleo, variación antigénica , simetría helicoidal, contiene ARN. Ej: Virus de la Influenza.
Virus influenza: Tiene membrana fosfolipídica y dos glicoproteínas de superficie: la Hemaglutinina y la Neuroaminidasa. La nomenclatura puede darse:
1.Tipo ( A, B o C)
2.Lugar
3.# de aislamiento
4.Año
5.Tipo de H y N (H1N1, H1N5, etc)
- Influenza A: virus emergente. Capaz de producir epidemias. Muchos hospederos, los reservorios son patos y aves silvestres. Se divide en subtipos por las características antigénicas de las proteínas:
HA 14 subtipos (H1, H2, H3 en humanos)
NA 9 subtipos (N1, N2 en humanos)
- Influenza B: poca variación antigénica. Se ha visto en brotes. Se da sólo en humanos
- Influenza C: en humanos y en cerdos
Patología: Influenza no complicada: gripe quiebrahuesos. En niños los síntomas son más fuertes. Puede causar neumonía en pacientes ancianos, debilitados o con enfermedades subyacentes.
Familia Paramixoviridae: 125-250 nm, replicación en citoplasma. Contiene una proteína HN que cumple una funciónparecida a la Hemaglutinina y la neuroaminidasa, posee membrana fosfolipídica y es ARN.
Subfamilia Paramyxovirinae:
- Respirovirus: Parainfluenza humano 1 y 3, Parainfluenza bovino
- Rubulovirus: Parainfluenza humano 2 y 3, Parotiditis, Parainfluenza caninos, Newcastle (Parainfluenza aviar)
- Morbillvirus: Sarampión, Rinderpest (bovino), Distemper (canino)
Parainfluenza humano: Cuadros clínicos variados: Rinitis, Faringitis, Bronquitis, Bronquiolitis, Laringotraqueitis , Laringobronquitis y Neumonías. Se pueden presentar complicaciones como infecciones bacterianas secundarias.
Parotiditis epidémica: Enfermedad contagiosa aguda que consta de una inflamación no supurativa de 1 o ambas parótidas. Es una infección benigna y autolimitada, con un periodo de incubación de 18-21 días. Los síntomas más comunes: malestar, anorexia, inflamación.
Subfamilia Pneumovirinae:
- Pneumivirus: Virus Respiratorio Sincicial humano y Virus Respiratorio Sincicial bovino
- Metapneumivirus: Pneumovirus aviar
Virus Respiratorio Sincicial (VRS): Agente causal de brotes de neumonía y otras complicaciones respiratorias. Forma sincicios, que son uniones entre las células. Distribución mundial. Es estacional (invierno). Muy contagioso, periodo de incubación de 2-8 días. Se excreta en secreciones durante 10 días.
FAMILIA HERPETOVIRIDAE: Genoma ADN doble banda lineal. Virus importantes:
- Herpes simplex I y II (HSV1, HSV2 )
- Varicella zoster (VZV)
- Citomegalovirus (CMV)
- Epstein Barr virus (EBV)
- Herpesvirus humanos 6,7,8
Herpes Simplex Virus: Lesiones en piel. Dos tipos importantes:
- Tipo I asociado a mucosa oral: herpes labial
- Tipo II asociado a genitales: herpes genital, considerado una enfermedad de transmisión sexual (ETS).
Hay ulceraciones. Tienden a replicarse en el sitio por donde entraron. Hay neuritis, por eso el dolor es intenso.
FAMILIA ADENOVIRIDAE: (Adenovirus) Simetría icosaédrica, ADN lineal banda doble. No envuelto. Causa un efecto citopático caracterísitco: forman estructuras semejantes a mayas celulares. Su transmisión es oral -fecal. Puede causar gran cantidad de cuadros clínicos:
-Faringitis
-Neumonías
-Fiebre faringoconjuntival
-Enfermedades agudas respiratorias
-Gastroenteritis
-Infecciones urinarias
POXVIRUS: (Viruela) ADN doble cadena lineal. Envuelto en múltiples membranas. En 1798 Jenner introdujo la vacunación con virus vivo de la viruela de la vaca. No existe reservorio no humano, sólo un serotipo estable, por eso se logó erradicar en 1979.
