Introducción a los virus - Introduction to viruses
Un virus es un pequeño agente infeccioso que se reproduce dentro de las células de los huéspedes vivos . Cuando se infecta, la célula huésped se ve obligada a producir rápidamente miles de copias idénticas del virus original. A diferencia de la mayoría de los seres vivos , los virus no tienen células que se dividan; nuevos virus se acumulan en la célula huésped infectada. Pero a diferencia de los agentes infecciosos más simples como los priones , contienen genes que les permiten mutar y evolucionar. Se han descrito en detalle más de 4.800 especies de virus de los millones que existen en el medio ambiente. Su origen no está claro: algunos pueden haber evolucionado a partir de plásmidos, piezas de ADN que pueden moverse entre las células, mientras que otros pueden haber evolucionado a partir de bacterias .
Los virus se componen de dos o tres partes. Todos incluyen genes . Estos genes contienen la información biológica codificada del virus y se construyen a partir de ADN o ARN . Todos los virus también están cubiertos con una capa de proteína para proteger los genes. Algunos virus también pueden tener una envoltura de una sustancia similar a la grasa que cubre la capa de proteína y los hace vulnerables al jabón. Un virus con esta "envoltura viral" la usa, junto con receptores específicos , para ingresar a una nueva célula huésped. Los virus varían en forma, desde simples helicoidales e icosaédricos hasta estructuras más complejas . Los virus varían en tamaño de 20 a 300 nanómetros ; se necesitarían entre 33.000 y 500.000 de ellos, uno al lado del otro, para estirarse a 1 centímetro (0,4 pulgadas).
Los virus se propagan de muchas formas. Aunque muchos son muy específicos sobre qué especies de hospedadores o tejidos atacan, cada especie de virus se basa en un método particular para copiarse a sí mismo. Los virus de las plantas a menudo se transmiten de una planta a otra a través de insectos y otros organismos , conocidos como vectores . Algunos virus de humanos y otros animales se transmiten por exposición a fluidos corporales infectados. Los virus como la influenza se transmiten por el aire mediante gotitas de humedad cuando la gente tose o estornuda. Los virus como el norovirus se transmiten por vía fecal-oral , lo que implica la contaminación de las manos, los alimentos y el agua. El rotavirus a menudo se transmite por contacto directo con niños infectados. El virus de la inmunodeficiencia humana, el VIH , se transmite a través de los fluidos corporales que se transfieren durante las relaciones sexuales. Otros, como el virus del dengue , se transmiten por insectos chupadores de sangre .
Los virus, especialmente los hechos de ARN, pueden mutar rápidamente para dar lugar a nuevos tipos. Los anfitriones pueden tener poca protección contra estas nuevas formas. El virus de la influenza, por ejemplo, cambia con frecuencia, por lo que se necesita una nueva vacuna cada año. Los cambios importantes pueden causar pandemias , como en la influenza porcina de 2009 que se propagó a la mayoría de los países. A menudo, estas mutaciones se producen cuando el virus infecta por primera vez a otros animales hospedadores. Algunos ejemplos de estas enfermedades "zoonóticas" incluyen el coronavirus en los murciélagos y la influenza en los cerdos y las aves, antes de que esos virus se transfirieran a los humanos .
Las infecciones virales pueden causar enfermedades en humanos, animales y plantas. En seres humanos y animales sanos, las infecciones suelen ser eliminadas por el sistema inmunológico , que puede proporcionar inmunidad de por vida al huésped frente a ese virus. Los antibióticos , que actúan contra las bacterias, no tienen ningún efecto, pero los medicamentos antivirales pueden tratar infecciones potencialmente mortales. Las vacunas que producen inmunidad de por vida pueden prevenir algunas infecciones.
 Glosario de virus |
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Descubrimiento
En 1884, el microbiólogo francés Charles Chamberland inventó el filtro Chamberland (o filtro Chamberland-Pasteur), que contiene poros más pequeños que las bacterias . Luego, podría pasar una solución que contenga bacterias a través del filtro y eliminarlas por completo. A principios de la década de 1890, el biólogo ruso Dmitri Ivanovsky utilizó este método para estudiar lo que se conoció como el virus del mosaico del tabaco . Sus experimentos demostraron que los extractos de las hojas trituradas de plantas de tabaco infectadas siguen siendo infecciosos después de la filtración.
Al mismo tiempo, varios otros científicos demostraron que, aunque estos agentes (más tarde llamados virus) eran diferentes de las bacterias y unas cien veces más pequeños, aún podían causar enfermedades. En 1899, el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck observó que el agente solo se multiplicaba cuando se dividían las células . Lo llamó un "fluido vivo contagioso" ( latín : contagium vivum fluidum ), o un "germen vivo soluble" porque no pudo encontrar ninguna partícula parecida a un germen. A principios del siglo XX, el bacteriólogo inglés Frederick Twort descubrió virus que infectan bacterias y el microbiólogo francocanadiense Félix d'Herelle describió virus que, cuando se agregan a las bacterias que crecen en agar , conducirían a la formación de áreas enteras de bacterias muertas. Contar estas áreas muertas le permitió calcular la cantidad de virus en la suspensión.
La invención del microscopio electrónico en 1931 trajo las primeras imágenes de virus. En 1935, el bioquímico y virólogo estadounidense Wendell Meredith Stanley examinó el virus del mosaico del tabaco y descubrió que estaba compuesto principalmente de proteínas . Poco tiempo después, se demostró que este virus estaba hecho de proteínas y ARN . Un problema para los primeros científicos fue que no sabían cómo cultivar virus sin utilizar animales vivos. El avance se produjo en 1931, cuando el estadounidense patólogos Ernest William Goodpasture y Alice Miles Woodruff crecieron gripe y otros virus, en huevos de pollos fecundados. Algunos virus no se pueden cultivar en huevos de gallina. Este problema se resolvió en 1949, cuando John Franklin Enders , Thomas H. Weller y Frederick Chapman Robbins creció el virus de la polio en cultivos de células animales que viven. Se han descrito en detalle más de 4.800 especies de virus .
Orígenes
Los virus coexisten con la vida dondequiera que ocurra. Probablemente han existido desde que las células vivas evolucionaron por primera vez. Su origen sigue sin estar claro porque no se fosilizan , por lo que las técnicas moleculares han sido la mejor manera de formular hipótesis sobre cómo surgieron. Estas técnicas se basan en la disponibilidad de ADN o ARN vírico antiguo, pero la mayoría de los virus que se han conservado y almacenado en laboratorios tienen menos de 90 años. Los métodos moleculares solo han tenido éxito en rastrear la ascendencia de virus que evolucionaron en el siglo XX. Es posible que hayan surgido repetidamente nuevos grupos de virus en todas las etapas de la evolución de la vida. Hay tres teorías principales sobre el origen de los virus:
- Teoría regresiva
- Los virus pueden haber sido alguna vez células pequeñas que parasitaban células más grandes. Finalmente, se perdieron los genes que ya no necesitaban para una forma de vida parasitaria. Las bacterias Rickettsia y Chlamydia son células vivas que, como los virus, solo pueden reproducirse dentro de las células huésped. Esto da crédito a esta teoría, ya que su dependencia de ser parásitos puede haber llevado a la pérdida de los genes que alguna vez les permitieron vivir por sí mismos.
- Teoría del origen celular
- Algunos virus pueden haber evolucionado a partir de fragmentos de ADN o ARN que "escaparon" de los genes de un organismo más grande. El ADN que se escapó podría provenir de plásmidos, piezas de ADN que pueden moverse entre las células, mientras que otros pueden haber evolucionado a partir de bacterias.
- Teoría de la coevolución
- Los virus pueden haber evolucionado a partir de moléculas complejas de proteínas y ADN al mismo tiempo que las células aparecieron por primera vez en la tierra, y habrían dependido de la vida celular durante muchos millones de años.
Hay problemas con todas estas teorías. La hipótesis regresiva no explica por qué incluso los parásitos celulares más pequeños no se parecen a los virus de ninguna manera. La hipótesis del escape o del origen celular no explica la presencia de estructuras únicas en virus que no aparecen en las células. La coevolución, o hipótesis de "virus primero", entra en conflicto con la definición de virus, porque los virus dependen de las células huésped. Además, los virus se reconocen como antiguos y tienen orígenes anteriores a la divergencia de la vida en los tres dominios . Este descubrimiento ha llevado a los virólogos modernos a reconsiderar y reevaluar estas tres hipótesis clásicas.
Estructura
Una partícula de virus, también llamada virión , consta de genes hechos de ADN o ARN que están rodeados por una capa protectora de proteína llamada cápside . La cápside está formada por muchas moléculas de proteínas idénticas, más pequeñas, llamadas capsómeros . La disposición de los capsómeros puede ser icosaédrica (de 20 lados), helicoidal o más compleja. Hay una capa interna alrededor del ADN o ARN llamada nucleocápside , hecha de proteínas. Algunos virus están rodeados por una burbuja de lípidos (grasa) llamada sobre , que los hace vulnerables al jabón y al alcohol.
Tamaño
Los virus se encuentran entre los agentes infecciosos más pequeños y son demasiado pequeños para ser vistos por microscopía óptica ; la mayoría de ellos solo se pueden ver con microscopía electrónica . Sus tamaños oscilan entre los 20 y los 300 nanómetros ; se necesitarían de 30.000 a 500.000 de ellos, uno al lado del otro, para estirarse hasta un centímetro (0,4 pulgadas). En comparación, las bacterias tienen típicamente alrededor de 1000 nanómetros (1 micrómetro) de diámetro, y las células hospedadoras de organismos superiores suelen tener unas pocas decenas de micrómetros . Algunos virus, como los megavirus y los pandoravirus, son virus relativamente grandes. Con alrededor de 1000 nanómetros, estos virus, que infectan a las amebas , se descubrieron en 2003 y 2013. Son alrededor de diez veces más anchos (y, por lo tanto, mil veces más grandes en volumen) que los virus de la influenza , y el descubrimiento de estos virus "gigantes" asombró a los científicos. .
Genes
Los genes de los virus están hechos de ADN (ácido desoxirribonucleico) y, en muchos virus, ARN (ácido ribonucleico). La información biológica contenida en un organismo está codificada en su ADN o ARN. La mayoría de los organismos usan ADN, pero muchos virus tienen ARN como material genético. El ADN o ARN de los virus consta de una sola hebra o de una doble hélice.
Los virus pueden reproducirse rápidamente porque tienen relativamente pocos genes. Por ejemplo, el virus de la influenza tiene solo ocho genes y el rotavirus tiene once. En comparación, los humanos tienen entre 20.000 y 25.000. Algunos genes virales contienen el código para producir las proteínas estructurales que forman la partícula del virus. Otros genes producen proteínas no estructurales que se encuentran solo en las células que infecta el virus.
Todas las células y muchos virus producen proteínas que son enzimas que impulsan reacciones químicas. Algunas de estas enzimas, llamadas ADN polimerasa y ARN polimerasa , producen nuevas copias de ADN y ARN. Las enzimas polimerasas de un virus suelen ser mucho más eficientes para producir ADN y ARN que las enzimas equivalentes de las células huésped, pero las enzimas polimerasas de ARN viral son propensas a errores, lo que hace que los virus de ARN muten y formen nuevas cepas.
En algunas especies de virus de ARN, los genes no están en una molécula continua de ARN, sino que están separados. El virus de la influenza, por ejemplo, tiene ocho genes separados hechos de ARN. Cuando dos cepas diferentes del virus de la influenza infectan la misma célula, estos genes pueden mezclarse y producir nuevas cepas del virus en un proceso llamado reordenamiento .
Síntesis de proteínas
Las proteínas son esenciales para la vida. Las células producen nuevas moléculas de proteínas a partir de bloques de construcción de aminoácidos basados en información codificada en el ADN. Cada tipo de proteína es un especialista que generalmente solo realiza una función, por lo que si una célula necesita hacer algo nuevo, debe producir una nueva proteína. Los virus obligan a la célula a producir nuevas proteínas que la célula no necesita, pero que son necesarias para que el virus se reproduzca. La síntesis de proteínas consta de dos pasos principales: transcripción y traducción .
La transcripción es el proceso en el que la información del ADN, llamada código genético , se utiliza para producir copias de ARN llamadas ARN mensajero (ARNm). Estos migran a través de la célula y llevan el código a los ribosomas donde se usa para producir proteínas. Esto se llama traducción porque la estructura de aminoácidos de la proteína está determinada por el código del ARNm. Por tanto, la información se traduce del lenguaje de los ácidos nucleicos al lenguaje de los aminoácidos.
Algunos ácidos nucleicos de los virus de ARN funcionan directamente como ARNm sin modificaciones adicionales. Por esta razón, estos virus se denominan virus de ARN de sentido positivo. En otros virus de ARN, el ARN es una copia complementaria del ARNm y estos virus dependen de la enzima de la célula o de su propia enzima para producir ARNm. Estos se denominan virus de ARN de sentido negativo. En los virus hechos de ADN, el método de producción de ARNm es similar al de la célula. Las especies de virus llamadas retrovirus se comportan de manera completamente diferente: tienen ARN, pero dentro de la célula huésped se hace una copia de ADN de su ARN con la ayuda de la enzima transcriptasa inversa . Luego, este ADN se incorpora al propio ADN del huésped y se copia en el ARNm por las vías normales de la célula.
Ciclo vital
Cuando un virus infecta una célula, el virus la obliga a producir miles de virus más. Lo hace haciendo que la célula copie el ADN o ARN del virus, produciendo proteínas virales, que se ensamblan para formar nuevas partículas de virus.
Hay seis etapas básicas que se superponen en el ciclo de vida de los virus en las células vivas:
- El apego es la unión del virus a moléculas específicas en la superficie de la célula. Esta especificidad restringe el virus a un tipo de célula muy limitado. Por ejemplo, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) infecta solo las células T humanas , porque su proteína de superficie, gp120 , solo puede reaccionar con CD4 y otras moléculas en la superficie de las células T. Los virus vegetales solo pueden adherirse a las células vegetales y no pueden infectar a los animales. Este mecanismo ha evolucionado para favorecer a aquellos virus que solo infectan células en las que son capaces de reproducirse.
- La penetración sigue al apego; los virus penetran en la célula huésped por endocitosis o por fusión con la célula.
- El desprendimiento ocurre dentro de la célula cuando la cápside viral es removida y destruida por enzimas virales o enzimas del huésped, exponiendo así el ácido nucleico viral.
- La replicación de partículas de virus es la etapa en la que una célula utiliza ARN mensajero viral en sus sistemas de síntesis de proteínas para producir proteínas virales. Las capacidades de síntesis de ARN o ADN de la célula producen el ADN o ARN del virus.
- El ensamblaje tiene lugar en la célula cuando las proteínas virales y el ácido nucleico recién creados se combinan para formar cientos de nuevas partículas de virus.
- La liberación ocurre cuando los nuevos virus escapan o se liberan de la célula. La mayoría de los virus logran esto haciendo que las células revienten, un proceso llamado lisis . Otros virus, como el VIH, se liberan de forma más suave mediante un proceso llamado gemación .
Efectos sobre la célula huésped
Los virus tienen una amplia gama de efectos estructurales y bioquímicos en la célula huésped, denominados efectos citopáticos . La mayoría de las infecciones por virus eventualmente resultan en la muerte de la célula huésped. Las causas de muerte incluyen lisis celular (estallido), alteraciones de la membrana de la superficie de la célula y apoptosis ("suicidio" celular). A menudo, la muerte celular es causada por el cese de su actividad normal debido a las proteínas producidas por el virus, no todas las cuales son componentes de la partícula del virus.
Algunos virus no causan cambios aparentes en la célula infectada. Las células en las que el virus está latente (inactivo) muestran pocos signos de infección y, a menudo, funcionan con normalidad. Esto causa infecciones persistentes y el virus a menudo permanece inactivo durante muchos meses o años. Este suele ser el caso de los virus del herpes .
Algunos virus, como el virus de Epstein-Barr , a menudo hacen que las células proliferen sin causar malignidad ; pero algunos otros virus, como el virus del papiloma , son una causa establecida de cáncer. Cuando el ADN de una célula es dañado por un virus de tal manera que la célula no puede repararse a sí misma, esto a menudo desencadena la apoptosis. Uno de los resultados de la apoptosis es la destrucción del ADN dañado por la propia célula. Algunos virus tienen mecanismos para limitar la apoptosis de modo que la célula huésped no muera antes de que se hayan producido los virus descendientes; El VIH , por ejemplo, hace esto.
Virus y enfermedades
Hay muchas formas en que los virus se propagan de un huésped a otro, pero cada especie de virus utiliza solo una o dos. Muchos virus que infectan a las plantas son transportados por organismos ; tales organismos se denominan vectores . Algunos virus que infectan a los animales, incluidos los humanos, también se transmiten por vectores, generalmente insectos chupadores de sangre, pero la transmisión directa es más común. Algunas infecciones por virus, como el norovirus y el rotavirus , se transmiten a través de alimentos y agua contaminados, por las manos y objetos comunes y por el contacto íntimo con otra persona infectada, mientras que otras se transmiten por el aire (virus de la influenza). Los virus como el VIH, la hepatitis B y la hepatitis C a menudo se transmiten a través de relaciones sexuales sin protección o agujas hipodérmicas contaminadas . Para prevenir infecciones y epidemias, es importante saber cómo se propaga cada tipo diferente de virus.
Inhumanos
Las enfermedades humanas comunes causadas por virus incluyen el resfriado común , la influenza , la varicela y el herpes labial . Las enfermedades graves como el Ébola y el SIDA también son causadas por virus. Muchos virus causan poca o ninguna enfermedad y se dice que son "benignos". Los virus más dañinos se describen como virulentos . Los virus causan diferentes enfermedades según los tipos de células que infectan. Algunos virus pueden causar infecciones crónicas o de por vida donde los virus continúan reproduciéndose en el cuerpo a pesar de los mecanismos de defensa del huésped. Esto es común en las infecciones por el virus de la hepatitis B y el virus de la hepatitis C. Las personas infectadas crónicamente con un virus se conocen como portadoras. Sirven como importantes reservorios del virus.
Endémico
Si la proporción de portadores en una población determinada alcanza un umbral determinado, se dice que la enfermedad es endémica . Antes del advenimiento de la vacunación, las infecciones por virus eran comunes y los brotes se producían con regularidad. En países con clima templado, las enfermedades virales suelen ser estacionales. La poliomielitis , causada por poliovirus, a menudo se presenta en los meses de verano. Por el contrario, los resfriados, la influenza y las infecciones por rotavirus suelen ser un problema durante los meses de invierno. Otros virus, como el virus del sarampión , causaban brotes con regularidad cada tres años. En los países en desarrollo, los virus que causan infecciones respiratorias y entéricas son comunes durante todo el año. Los virus transmitidos por insectos son una causa común de enfermedades en estos entornos. Los virus del Zika y el dengue, por ejemplo, son transmitidos por las hembras del mosquito Aedes, que pican a los seres humanos, especialmente durante la temporada de reproducción de los mosquitos.
Pandemia y emergente
Aunque las pandemias virales son eventos poco frecuentes, el VIH, que se desarrolló a partir de virus que se encuentran en monos y chimpancés, ha sido una pandemia desde al menos la década de 1980. Durante el siglo XX se produjeron cuatro pandemias provocadas por el virus de la influenza y las ocurridas en 1918, 1957 y 1968 fueron graves. Antes de su erradicación, la viruela fue causa de pandemias durante más de 3.000 años. A lo largo de la historia, la migración humana ha contribuido a la propagación de infecciones pandémicas; primero por mar y en los tiempos modernos también por aire.
Con la excepción de la viruela, la mayoría de las pandemias son causadas por virus de nueva evolución. Estos virus "emergentes" suelen ser mutantes de virus menos dañinos que han circulado previamente en humanos o en otros animales.
El síndrome respiratorio agudo severo (SARS) y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) son causados por nuevos tipos de coronavirus . Se sabe que otros coronavirus causan infecciones leves en humanos, por lo que la virulencia y la rápida propagación de las infecciones por SARS, que en julio de 2003 habían causado alrededor de 8.000 casos y 800 muertes, fueron inesperadas y la mayoría de los países no estaban preparados.
Un coronavirus relacionado surgió en Wuhan , China en noviembre de 2019 y se propagó rápidamente por todo el mundo. Se cree que se originó en murciélagos y posteriormente se denominó síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 , las infecciones con el virus causan una enfermedad llamada COVID-19 , que varía en gravedad de leve a mortal, y provocó una pandemia en 2020 . Se impusieron restricciones sin precedentes en tiempos de paz a los viajes internacionales y se impusieron toques de queda en varias ciudades importantes del mundo.
En plantas
Hay muchos tipos de virus de las plantas , pero a menudo solo provocan una disminución en el rendimiento y no es económicamente viable tratar de controlarlos. Los virus de las plantas se transmiten con frecuencia de una planta a otra a través de organismos llamados " vectores ". Normalmente se trata de insectos, pero también se ha demostrado que algunos hongos , gusanos nematodos y organismos unicelulares son vectores. Cuando el control de las infecciones por virus de las plantas se considera económico (frutas perennes, por ejemplo), los esfuerzos se concentran en matar los vectores y eliminar hospedadores alternativos como las malezas. Los virus vegetales son inofensivos para los humanos y otros animales porque solo pueden reproducirse en células vegetales vivas.
Bacteriófagos
Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias y arqueas . Son importantes en la ecología marina : a medida que las bacterias infectadas explotan, los compuestos de carbono se liberan al medio ambiente, lo que estimula el crecimiento orgánico fresco. Los bacteriófagos son útiles en la investigación científica porque son inofensivos para los humanos y pueden estudiarse fácilmente. Estos virus pueden ser un problema en las industrias que producen alimentos y medicamentos por fermentación y dependen de bacterias saludables. Algunas infecciones bacterianas se están volviendo difíciles de controlar con antibióticos, por lo que existe un interés creciente en el uso de bacteriófagos para tratar infecciones en humanos.
Resistencia del anfitrión
Inmunidad innata de los animales
Los animales, incluidos los humanos, tienen muchas defensas naturales contra los virus. Algunos no son específicos y protegen contra muchos virus independientemente del tipo. Esta inmunidad innata no mejora con la exposición repetida a virus y no retiene un "recuerdo" de la infección. La piel de los animales, particularmente su superficie, que está hecha de células muertas, evita que muchos tipos de virus infecten al huésped. La acidez del contenido del estómago destruye muchos virus que se han ingerido. Cuando un virus supera estas barreras y entra en el huésped, otras defensas innatas previenen la propagación de la infección en el cuerpo. El cuerpo produce una hormona especial llamada interferón cuando hay virus presentes, y esto evita que los virus se reproduzcan al matar las células infectadas y sus vecinas cercanas. Dentro de las células, hay enzimas que destruyen el ARN de los virus. A esto se le llama interferencia de ARN . Algunas células sanguíneas engullen y destruyen otras células infectadas por virus.
Inmunidad adaptativa de los animales
La inmunidad específica a los virus se desarrolla con el tiempo y los glóbulos blancos llamados linfocitos juegan un papel central. Los linfocitos retienen una "memoria" de las infecciones por virus y producen muchas moléculas especiales llamadas anticuerpos . Estos anticuerpos se adhieren a los virus y evitan que el virus infecte las células. Los anticuerpos son muy selectivos y atacan solo a un tipo de virus. El cuerpo produce muchos anticuerpos diferentes, especialmente durante la infección inicial. Después de que la infección cede, algunos anticuerpos permanecen y continúan produciéndose, lo que generalmente otorga al huésped inmunidad de por vida al virus.
Resistencia vegetal
Las plantas tienen mecanismos de defensa elaborados y eficaces contra los virus. Uno de los más eficaces es la presencia de los denominados genes de resistencia (R) . Cada gen R confiere resistencia a un virus en particular al desencadenar áreas localizadas de muerte celular alrededor de la célula infectada, que a menudo se pueden ver a simple vista como grandes manchas. Esto evita que la infección se propague. La interferencia de ARN también es una defensa eficaz en las plantas. Cuando se infectan, las plantas suelen producir desinfectantes naturales que destruyen los virus, como el ácido salicílico , el óxido nítrico y las moléculas reactivas de oxígeno .
Resistencia a los bacteriófagos
La principal forma en que las bacterias se defienden de los bacteriófagos es produciendo enzimas que destruyen el ADN extraño. Estas enzimas, llamadas endonucleasas de restricción , cortan el ADN viral que los bacteriófagos inyectan en las células bacterianas.
Prevención y tratamiento de enfermedades virales.
Vacunas
Las vacunas simulan una infección natural y su respuesta inmunitaria asociada, pero no causan la enfermedad. Su uso ha dado como resultado la erradicación de la viruela y una disminución dramática de las enfermedades y muertes causadas por infecciones como la poliomielitis , el sarampión , las paperas y la rubéola . Hay vacunas disponibles para prevenir más de catorce infecciones virales de humanos y más se utilizan para prevenir infecciones virales de animales. Las vacunas pueden consistir en virus vivos o muertos. Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus, pero estas vacunas pueden ser peligrosas cuando se administran a personas con inmunidad débil . En estas personas, el virus debilitado puede causar la enfermedad original. Se utilizan técnicas de biotecnología e ingeniería genética para producir vacunas de "diseño" que solo tienen las proteínas de la cápside del virus. La vacuna contra la hepatitis B es un ejemplo de este tipo de vacuna. Estas vacunas son más seguras porque nunca pueden causar la enfermedad.
Medicamentos antivirales
Desde mediados de la década de 1980, el desarrollo de medicamentos antivirales ha aumentado rápidamente, impulsado principalmente por la pandemia del SIDA. Los medicamentos antivirales son a menudo análogos de nucleósidos , que se hacen pasar por componentes básicos del ADN ( nucleósidos ). Cuando comienza la replicación del ADN del virus, se utilizan algunos de los bloques de construcción falsos. Esto evita la replicación del ADN porque los fármacos carecen de las características esenciales que permiten la formación de una cadena de ADN. Cuando la producción de ADN se detiene, el virus ya no puede reproducirse. Ejemplos de análogos de nucleósidos son aciclovir para virus herpes infecciones y lamivudina para el VIH y virus de la hepatitis B infecciones. El aciclovir es uno de los medicamentos antivirales más antiguos y recetados con mayor frecuencia.
Otros medicamentos antivirales se dirigen a diferentes etapas del ciclo de vida viral. El VIH depende de una enzima llamada proteasa del VIH-1 para que el virus se vuelva infeccioso. Existe una clase de medicamentos llamados inhibidores de la proteasa , que se unen a esta enzima e impiden su funcionamiento.
La hepatitis C es causada por un virus ARN. En el 80% de los infectados, la enfermedad se vuelve crónica y siguen siendo infecciosos por el resto de sus vidas a menos que sean tratados. Existen tratamientos eficaces que utilizan antivirales de acción directa . Los tratamientos para los portadores crónicos del virus de la hepatitis B se han desarrollado mediante una estrategia similar, utilizando lamivudina y otros fármacos antivirales. En ambas enfermedades, los medicamentos impiden que el virus se reproduzca y el interferón mata las células infectadas restantes.
Las infecciones por VIH generalmente se tratan con una combinación de medicamentos antivirales, cada uno dirigido a una etapa diferente en el ciclo de vida del virus. Hay medicamentos que evitan que el virus se adhiera a las células, otros que son análogos de nucleósidos y algunos envenenan las enzimas del virus que necesita para reproducirse. El éxito de estos fármacos es prueba de la importancia de conocer cómo se reproducen los virus.
Papel en la ecología
Los virus son la entidad biológica más abundante en los ambientes acuáticos; una cucharadita de agua de mar contiene alrededor de diez millones de virus y son esenciales para la regulación de los ecosistemas de agua dulce y salada. La mayoría son bacteriófagos, que son inofensivos para las plantas y los animales. Infectan y destruyen las bacterias en las comunidades microbianas acuáticas y este es el mecanismo más importante de reciclaje de carbono en el medio marino. Las moléculas orgánicas liberadas de las células bacterianas por los virus estimulan el crecimiento de algas y bacterias frescas.
Los microorganismos constituyen más del 90% de la biomasa del mar. Se estima que los virus matan aproximadamente el 20% de esta biomasa cada día y que hay quince veces más virus en los océanos que bacterias y arqueas. Son los principales responsables de la rápida destrucción de las floraciones de algas nocivas , que a menudo matan a otras especies marinas. La cantidad de virus en los océanos disminuye más lejos de la costa y más profundamente en el agua, donde hay menos organismos hospedadores.
Sus efectos son de gran alcance; al aumentar la cantidad de respiración en los océanos, los virus son indirectamente responsables de reducir la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera en aproximadamente 3 gigatoneladas de carbono por año.
Los mamíferos marinos también son susceptibles a las infecciones virales. En 1988 y 2002, miles de focas comunes murieron en Europa por el virus del moquillo focina . Muchos otros virus, incluidos calicivirus, herpesvirus, adenovirus y parvovirus, circulan en las poblaciones de mamíferos marinos.
Ver también
Referencias
Notas
Bibliografía
- Collier L, Balows A, Sussman M, eds. (1998). Microbiología e infecciones microbianas de Topley & Wilson . 1, Virología (9ª ed.). Arnold. ISBN 0-340-66316-2.
- Oxford, John; Kellam, Paul; Collier, Leslie (2016). Virología humana . Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 978-0-19-871468-2. OCLC 968152575 .
- Shors T (2017). Comprensión de los virus . Jones y Bartlett Publishers. ISBN 978-1284025927.
enlaces externos
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Recursos de la biblioteca sobre virus |
- Recurso de patógenos de virus: datos de investigación genómicos y de otro tipo sobre virus patógenos humanos
- Base de datos de investigación de influenza: datos de investigación genómica y de otro tipo sobre los virus de la influenza