Latencia del virus - Virus latency
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La latencia del virus (o latencia viral ) es la capacidad de un virus patógeno de permanecer inactivo ( latente ) dentro de una célula, denotado como la parte lisogénica del ciclo de vida viral. Una infección viral latente es un tipo de infección viral persistente que se distingue de una infección viral crónica . La latencia es la fase en el ciclo de vida de ciertos virus en la que, después de la infección inicial, cesa la proliferación de partículas de virus. Sin embargo, el genoma viral no está erradicado. El virus puede reactivarse y comenzar a producir grandes cantidades de progenie viral (la parte lítica del ciclo de vida viral) sin que el huésped se vuelva a infectar por un nuevo virus externo y permanece dentro del huésped indefinidamente.
La latencia del virus no debe confundirse con la latencia clínica durante el período de incubación cuando un virus no está inactivo.
Mecanismos
Latencia episomal
La latencia episomal se refiere al uso de episomas genéticos durante la latencia. En este tipo de latencia, los genes virales se estabilizan, flotando en el citoplasma o núcleo como objetos distintos, ya sea como estructuras lineales o en lazo . La latencia episomal es más vulnerable a las ribozimas o la degradación de genes extraños del hospedador que la latencia proviral (véase más adelante).
Un ejemplo es la familia de virus del herpes, Herpesviridae , todos los cuales establecen una infección latente. El virus del herpes incluye el virus de la varicela y el virus del herpes simple (HSV-1, HSV-2), todos los cuales establecen una latencia episomal en las neuronas y dejan material genético lineal flotando en el citoplasma. La subfamilia Gammaherpesvirinae está asociada con la latencia episomal establecida en las células del sistema inmunológico , como las células B en el caso del virus de Epstein-Barr . La reactivación lítica del virus de Epstein-Barr (que puede deberse a quimioterapia o radiación) puede provocar inestabilidad del genoma y cáncer . En el caso del herpes simple (HSV), se ha demostrado que el virus se fusiona con el ADN en las neuronas, como los ganglios nerviosos o las neuronas, y el HSV se reactiva incluso con un menor aflojamiento de la cromatina con el estrés, aunque la cromatina se compacta (se vuelve latente) con el oxígeno. y privación de nutrientes.
El citomegalovirus (CMV) establece una latencia en las células progenitoras mieloides y se reactiva mediante la inflamación . La inmunosupresión y la enfermedad crítica ( sepsis en particular) a menudo dan como resultado la reactivación del CMV. La reactivación del CMV se observa comúnmente en pacientes con colitis grave .
Las ventajas de la latencia episomal incluyen el hecho de que es posible que el virus no necesite entrar en el núcleo y, por tanto, puede evitar que el dominio nuclear 10 (ND10) active el interferón a través de esa vía.
Las desventajas incluyen una mayor exposición a las defensas celulares, lo que conduce a una posible degradación del gen viral a través de enzimas celulares .
La reactivación puede deberse al estrés, los rayos UV, etc.
Latencia provírica
Un provirus es un genoma de virus que se integra en el ADN de una célula huésped.
Las ventajas incluyen la división automática de la célula huésped que da como resultado la replicación de los genes del virus y el hecho de que es casi imposible eliminar un provirus integrado de una célula infectada sin matar la célula .
Una desventaja de este método es la necesidad de ingresar al núcleo (y la necesidad de empaquetar proteínas que lo permitan). Sin embargo, los virus que se integran en el genoma de la célula huésped pueden permanecer allí mientras viva la célula.
Uno de los virus mejor estudiados que hace esto es el VIH . El VIH usa la transcriptasa inversa para crear una copia de ADN de su genoma de ARN. La latencia del VIH permite que el virus evite en gran medida el sistema inmunológico. Al igual que otros virus que permanecen latentes, normalmente no causa síntomas mientras está latente. Desafortunadamente, el VIH en latencia proviral es casi imposible de atacar con medicamentos antirretrovirales .
Mantener la latencia
Tanto la latencia proviral como la episomal pueden requerir mantenimiento para la continuación de la infección y la fidelidad de los genes virales. La latencia generalmente se mantiene mediante genes virales expresados principalmente durante la latencia. La expresión de estos genes asociados a la latencia puede funcionar para evitar que el genoma viral sea digerido por las ribozimas celulares o que el sistema inmunológico lo descubra . Ciertos productos de genes virales ( transcripciones de ARN como ARN no codificantes y proteínas) también pueden inhibir la apoptosis o inducir el crecimiento y la división celular para permitir que se produzcan más copias de la célula infectada.
Un ejemplo de un producto génico de este tipo son las transcripciones asociadas a la latencia (LAT) en el virus del herpes simple, que interfieren con la apoptosis al regular a la baja varios factores del huésped, incluido el complejo principal de histocompatibilidad (MHC) e inhibir la vía apoptótica.
Se podría atribuir un cierto tipo de latencia a los retrovirus endógenos . Estos virus se han incorporado al genoma humano en el pasado distante y ahora se transmiten a través de la reproducción. Generalmente, estos tipos de virus han evolucionado mucho y han perdido la expresión de muchos productos génicos. Algunas de las proteínas expresadas por estos virus han evolucionado conjuntamente con las células huésped para desempeñar funciones importantes en los procesos normales.
Ramificaciones
Si bien la latencia viral no exhibe diseminación viral activa ni causa patologías o síntomas , el virus aún puede reactivarse a través de activadores externos (luz solar, estrés, etc.) para causar una infección aguda . En el caso del virus del herpes simple, que generalmente infecta a un individuo de por vida, un serotipo del virus se reactiva ocasionalmente para causar herpes labial . Aunque las llagas se resuelven rápidamente por el sistema inmunológico, pueden ser una molestia menor de vez en cuando. En el caso del virus de la varicela zóster , después de una infección aguda inicial ( varicela ), el virus permanece inactivo hasta que se reactiva como herpes zóster .
Las ramificaciones más serias de una infección latente podrían ser la posibilidad de transformar la célula y forzarla a una división celular descontrolada . Esto es el resultado de la inserción aleatoria del genoma viral en el propio gen del huésped y la expresión de factores de crecimiento celular del huésped en beneficio del virus. En un hecho notable, esto sucedió durante la terapia génica mediante el uso de vectores retrovirales en el Hospital Necker de París , donde veinte niños jóvenes recibieron tratamiento por un trastorno genético , después del cual cinco desarrollaron síndromes similares a la leucemia .
Esto también se observa con infecciones del virus del papiloma humano en las que la infección persistente puede provocar cáncer de cuello uterino como resultado de la transformación celular .
En el campo de la investigación del VIH , la latencia proviral en tipos específicos de células de larga vida es la base del concepto de uno o más reservorios virales, refiriéndose a localizaciones (tipos de células o tejidos) caracterizadas por la persistencia del virus latente. Específicamente, la presencia de VIH con capacidad de replicación en células T CD4 positivas en reposo permite que este virus persista durante años sin evolucionar a pesar de la exposición prolongada a fármacos antirretrovirales. Este reservorio latente del VIH puede explicar la incapacidad del tratamiento antirretroviral para curar la infección por el VIH.