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QUIMIOLOGÍA DE LOS VIRUS
Antes del microscopio electrónico no era posible ver los virus. A
partir del descubrimiento y uso de ese microscopio, el campo de
visibilidad sé amplia desde un volumen de 200nm con el microscopio de
luz ordinario y 75nm con el microscopio de luz ultravioleta, hasta 0.05
nm teóricamente o 10nm prácticamente. Los especímenes ampliados
unas 10000 veces o más son fotografiados y las fotografías se amplían
aun más.
La capside y la envoltura
Por micrografia electrónica, difraccion por rayos x y otros
métodos, se ha sabido mucho de la estructura y composición de los virus.
El viron se compone de ácido nucleico que le da su capacidad infectante.
Este ácido esta rodeado por una cubierta proteica llamada capside,
formada por sub-unidades de proteína llamadas causaremos. La proteína
confiere especificidad en los virus. Las partículas completas de virus o
unidades vírales se llaman virones. Todas las partículas tienen estructura
similar y todas la poseen simétrica.
Los virones están o no cubiertos por una segunda capa que
contienen lípidos o proteínas. Los virones que tienen envoltura son
sensibles a los solventes de lípidos como el éter y el cloroformo y a
agentes emulsificantes como las sales biliares y los detergentes cuando
no están protegidos son virones desnudos.
Acidos nucleicos
Además del ácido nucleico y la proteína, los virones mas
complejos contienen lípidos, carbohidratos y huellas de metales; también
algunos tienen sustancias vitaminoides, los virus contienen DNA o ARN,
uno u otro, pero nunca coexisten en el mismo viron. Un viron contiene
uno de cuatro ácidos nucleicos, DNA o ARN de una o doble cadena con
la excepción de los virus animales que no contienen DNA de doble
cadena; su estructura puede ser lineal o circular.
Los virones se ajustan a una de las formas siguientes:
Icosaedrica.
Algunos viriones se asemejan a un icosaedro.
Esta forma esta terminada por la capside ejemplos: poliovirus,
adenovirus y el de la lengua azul.
Helicoidal. Semejan bastones largos. Su capside es un cilindro
hueco con una estructura helicoidal ejemplo virus del mosaico del
tabaco.
Envueltos. La nucleocapside interna de estos virus, esta rodeada
por una envoltura membranosa, los viriones envueltos son pleomorficos
por cuanto la envoltura no es muy rígida. En algunos virus la capside esta
enredada dentro de la envoltura.
Complejos. Son las partículas vírales que tienen varias cubiertas
alrededor del ácido nucleico como los bacteriofagos.
Los virus tienen material genético virulento apartir del ARN
virulento o el ADN virulento
En los ARN presentan solo una cadena de nucleotidos mientras que
en el ADN presentan 2.
En los ARN presenta un azúcar ribosomal mientras que el ADN
presenta un azúcar desoxirribosomal.
Los ARN se presentan en el citoplasma donde puede atacar el ARN
virulento mientras que los ADN se localizan en el núcleo donde el virus
atacara.
Los ARN presentan sus bases nucleotides de A, G, C y U mientras
que los ADN presentan A, C, T y G.
“Una molécula de azúcar, más una molécula de fosfato y una base,
forman un nucleotido unidad básica de los ácidos nucleicos”
Y una capside generalmente esta formada químicamente por
CHON y algunas con S y P.
Reacciones a los agentes físicos y químicos
Calor y frío
Hay gran variabilidad de los diferentes virus. Los virus
icosaedricos tienden a ser estables y pierden poca infectividad después de
varias horas a 37º centígrados. Los virus cubiertos son mucho mas
termolabiles, y la infectividad de los virus generalmente se destruye por
calentamiento a 50-60 ºC durante 30 minutos, por ejemplo, el virus de la
hepatitis, papovirus, agente de scrapie.
Los virus que resisten la liofilizacion son más resistentes al calor
cuando son calentados en estado seco. Los virus encapsulados tienden a
perder infecciosidad después de un almacenamiento prolongado a un a –
90ºC y son sensibles particularmente a la congelación y descongelación
repetidas.
Estabilización de los virus por sales
Muchos virus pueden ser estabilizados por concentraciones del 1
mol/L de sales; el mecanismo por el cual las sales estabilizan alas
preparaciones
Replicación de los virus
Las partículas vírales extracelulares no tienes actividad metabólica
independiente y son incapaces de reproducirse por fisión, gemación u
otros procesos similares observados en las bácterias y otros
microorganismos. La multiplicación tiene lugar por reclinación en la cual
sus dos partes, proteína y ácido nucleico vírales, se incrementan dentro
de las células huéspedes susceptibles. Cuando las células se infectan con
el ácido nucleico viral, se sintetizan partículas virales completas.
El proceso de multiplicación de los virus ha sido estudiado
ampliamente
con
el
sistema
bacteria-virus
(bacteriofago).
Los
conocimientos adquiridos al estudiar el mecanismo de replicaron de los
virus bacterianos sirven en general como modelo básico para estudios en
virus eucariotidos, es decir, en virus que infectan células eucarióntes. Sin
embargo este modelo no es, a priori, suficiente para descubrir la
patología y las peculiaridades de la infección de la célula eucarionte.
Además, son varios los tipos de virus animales que existen en la
naturaleza, con estructuras complejas diferentes y también varían en los
tipos de multiplicación, algunos lo hacen en el núcleo, otros el
citoplasma. Tendrá que haber, por lo tanto, una variedad de mecanismos
para la replica de los virus entre virus animales.
Independientemente, son varios los pasos de la infección viral al
nivel celular comunes a todos los virus animales. Estos son:
1. adsorción
2. penetración y desnudamineto
3. reclinación bioquímica
4. ensamble y maduración
5. salida o liberación
La cinética especifica o síntesis temporal, así como los
mecanismos moleculares que caracterizan los sucesos de la replicaron,
son muy diferentes en cada virus.
Adsorción.
En la adsorción intervienen receptores específicos en la superficie
de la célula huésped y macromoléculas del virion mismo. Parece que
ocurre en dos pasos: el primero supone lo adhesión iónica preliminar y es
fácilmente reversible por un cambio en el pH o en la concentración
salina; el segundo paso de la adsorción del virión al huésped parece ser
más firme e irreversible.
Penetración / desnudamiento
En algún momento se penso que la penetración de los virus era
sólo por fagocitosis. Recientemente se ha visto que los virus envueltos
atacan la célula huésped, llevando a una fusión de la envoltura de
lipoproteína viral y la membrana superficial de la célula huésped, que
resulta en el desprendimiento del material de la nucleocápside viral y su
entrada en el citoplasma de la célula huésped. Los virus desnudos se cree
aun que penetran por fagocitosis. Las etapas de desnudamiento y
separación de la cápside del genoma viral son enteramente intracelulares.
Reclinación bioquímica
La reclinación activa del ácido nucleico y la síntesis de proteínas
virales empieza después de la que las proteínas de la cápside se han
separado del genoma viral. Además de la ATP celular, los virus
necesitan utilizar los ribosomas celulares , el RNA de transferencia,
enzimas y algunos procesos biosintéticos para su reclinación.
Ensamble y maduración
Los virus tienen la capacidad de dirigir la síntesis de los
componentes esenciales para sus descendientes y para el ensamble de
otros materiales para formar los viriones maduros en el núcleo o en el
citoplasma de la célula infectada. Los mecanismos logísticos y
reguladores de la biosíntesis y ensamble viral son específicos para cada
tipo de virus.
Salida o liberación
El mecanismo por el cual los virus salen de la célula varían
también en el agente viral. En algunos, se produce la lisis celular y la
concomitante liberación de las partículas virales. En otros, la maduración
y el proceso de liberación es relativamente lento y los viriones huésped.
salen sin la destrucción de la célula.
a) puerta de entrada, diseminación, excreción y transmisión de los
virus
puesto que los virus deben penetrar a las células antes de poder
causar una enfermedad, es importante que el estudiante de medicina sepa
de que manera los virus :
1. Entran a los tejidos
2. Se diseminan en el huésped
3. Se excretan
4. Se transmiten a otras personas
En condiciones naturales, la infección de un huésped sensible suele
iniciarse con pocas partículas virales. Los virus invaden el huésped por
diversas vías:
1. Las mucosas (vías respiratorias, tubo digestivo, conjuntivas)
2. La piel
3. Los órganos genitales
4. La placenta
La entrada al organismo de un virus en particular obedece a varios
factores, como la procedencia del virus infectante (contacto directo, aire
o aerosoles, agua, fomites, insectos), la distribución de las células
sensibles en el huésped, la estabilidad del virus en diversas condiciones
(tegumentos superficiales, secreciones corporales, pH, temperatura,
humedad), y finalmente la edad, el estado fisiológico y las condiciones
inmunológicas del huésped.
Vía
Virus
Mucosas
Vías respiratorias
Tubo digestivo
Conjuntivas
Piel: a consecuencia de:
Abrasión
Picadura de artrópodo
Mordedura de animal
Agujas hipodérmicas
Rinovirus
Adenovirus
Virus del herpes
Ortomixovirus
Paramixovirus
Coronavirus
Reovirus (diplornavirus) Enterovirus
Virus de la viruela
Virus de la rubéola
Virus de las paperas
Virus de la rabia
Enterovirus
Reovirus (diplornavirus)
Virus de la hepatitis infecciosa
Virus de la hepatitis sérica
Adenovirus
Rinovirus
Virus del herpes
Adenovirus
Virus del papiloma humano Molusco contagioso
Orf
Togavirus (arbovirus)
Rabia, virus B (herpes del simio)
Virus de la hepatitis serica
Virus de la hepatitis infecciosa
Vías genitales
Placenta
Condiloma acuminado (papiloma humano)
Virus tipo 2 del herpes simple
Rubeola
Citomegalovirus
1. mucosas
a) Vías respiratorias: las vías respiratorias y el tubo digestivo son las
principales vías de entrada de la mayor parte de virus que infectan al
hombre. La entrada de los virus a las vías respiratorias se debe a
aerosoles o gotitas procedentes de la nasofaringe de individuos
infectados. Se trata de una importante vía de acceso para muchos
virus respiratorios comunes del hombre, como rinovirus, adenovirus,
ortomixovirus, etc.
Un buen modelo en el caso de los virus respiratorios, es la patogenia
de las infecciones por ortomixovirus (virus de A de la influenza) .
Este virus penetra al organismo bajo forma de agregados húmedos o
anhidros y se sitúa en las vías respiratorias. Luego, el virus se fija al
receptor de ácido n-acetilneuromínico sobre las superficies de las
células epiteliales de vías respiratorias, tanto superiores como
inferiores. Una vez que penetro el núcleo viral (núcleo-cápside), se
produce nuevo virus infectante, que pasa de una célula a otra
mediante las capas liquidas intercelulares y superficiales. La
multiplicación del virus y su diseminación ulterior a otras células de
las vías respiratorias.
b) Tubo digestivo. El principal grupo de virus que infectan al hombre
por el tubo digestivo son los enterovirus. En vista de que los virus de
envoltura como el del herpes simples son inactivados por el medio
ácido del estomago, los únicos virus que pueden infectar con exico el
tubo digestivo son aquellos que carecen de envoltura. La infección
viral se produce a través de fomites, o por el consumo de alimentos o
bebidas contaminadas. En el caso del virus de la polimelites la
multiplicación inicial tiene lugar en la faringe y los tejidos linfoides, y
luego en las células epiteliales que revisten el intestino delgado. La
invasión por el virus de los ganglios linfáticos regionales desemboca
en viremia con diseminación del virus por todo el organismo. En la
fase vimerica de la enfermedad, la infección puede pasar a todas las
neuronas del asta interior de la medula espinal y de la corteza motora
cerebral.
c) Conjuntivas. Las conjuntivas pueden ser puertas de entrada de
diversos virus que causan infecciones de vías respiratorias, incluyendo
los rinovirus, la fuente de infección puede ser una secreción
nasofaringe (rinovirus), infecciones latentes del ganglio del trigémino
(virus del herpes), el agua de la albercas o polvo (adenovirus).
La conjuntiva es un buen indicados de algunas virales generales,
como el sarampión y algunas infecciones por enterovirus.