Virus ¿Son o no son organismos vivos? § Contienen un solo tipo de ácido nucleico, ADN o ARN. § Se multiplican dentro de células vivas, utilizando la maquinaria de síntesis de la célula. § Provocan la síntesis de estructuras especializadas que pueden transferir el ácido nucleico viral a otras células.

Virión

La forma extracelular de la partícula viral.

Viroide

Virus pequeño de doble cadena de ARN que causa infecciones en plantas.

Especificidad y Clasificación Eubacterias Bacteriófagos Virus de procariotes Arqueobacterias

Virus de eucariotes

Plantas Animales Humanos

Virus de plantas Virus de animales Virus de humanos

Clasificación

Familias

Morfología similar del virión Estructura del genoma y/o Estrategia de replicación Se emplea el sufijo -viridae

Clases de virus ADN

ADN de Cadena sencilla ADN de Cadena doble

ARN

ARN de Cadena sencilla ARN de Cadena doble

ARN↔ADN

ARN de Cadena sencilla

Retrovirus

ADN de Cadena doble

Hepadnavirus

Estructura Viral

§  Tamaño

20 a 300 nm

§  Material genético ADN o ARN §  Cápside

Proteína que rodea al ácido nucleico, están formadas por subunidades estructurales.

§  Capsómeros

Agregados de diferentes subunidades estructurales.

§  Nucleocápside

Complejo de material genético y envoltura proteica.

§  Envoltura

Membrana que rodea la nucleocápside.

Estructura Viral Simetría

Helicoidal

Icosaédrico

Complejo

Ciclo viral

Reproducción de los virus La única función que poseen los virus y que comparten con el resto de los seres vivos es la de reproducirse o generar copias de sí mismos, necesitando utilizar la materia, la energía y la maquinaria de la célula huésped, por lo que se les denomina parásitos obligados. No poseen metabolismo ni organización celular, por lo que se les sitúa en el límite entre lo vivo y lo inerte.

Los virus una vez infectan a una célula, pueden desarrollar dos tipos de comportamiento, bien como agentes infecciosos produciendo la lisis o muerte de la célula o bien como virus atenuados, que añaden material genético a la célula hospedante y por lo tanto resultan agentes de la variabilidad genética.

En los dos casos de infección el proceso empieza de esta forma: Fase de fijación (a): Los virus se unen por la placa basal a la cubierta de la pared bacteriana. Fase de contracción (b): La cola se contrae y el ácido nucléico del virus se empieza a inyectar. Fase de penetración (c): El ácido nucléico del virus penetra en el citoplasma de la bacteria, y a partir de este momento puede seguir dos ciclos diferentes:

Ciclo lítico En el ciclo lítico el ADN bacteriano fabrica las proteínas víricas y copias de ácidos nucléicos víricos. Cuando hay suficiente cantidad de estas moléculas, se produce el ensamblaje de la proteína y el ácido nucleico vírico y se liberan al medio, produciendo la muerte de la célula.

Ciclo lisogénico En el ciclo lisogénico se produce cuando el genoma del virus queda integrado en el genoma de la bacteria, no expresa sus genes y se replica junto al de la bacteria. El virus queda en forma de profago.

Estrategias virales en la producción de ARN mensajero ADN Monocatenario

Retrovirus

+ARN

Paramixo Ortomixo Bunya Rhabdo Filo

-ARN

ADN Bicatenario

Parvo

Pox Herpes Adeno Papova Hepadna

ARNm

ARN Bicatenario

=

Reo

+ARN

Picorna Toga Flavi

Virus Coxsackie (Enterovirus) Virus desnudo de ARN monocatenario icosaédrico.

Pertenece a la familia Picornaviridae, que se distingue por su tamaño extremadamente pequeño. Los enterovirus, como su nombre lo indica, permanecen en las vísceras y son muy resistentes a sus condiciones. El virus se separa en dos grupos. Ambos causan meningitis viral aséptica, miocarditis, pericarditis y diabetes juvenil aguda. El Tipo A causa herpangina y enfermedad de “mano-pie-boca”. El Tipo B causa pleurodinia epidémica. La ruta fecaloral es la principal vía de transmisión de enterovirus aunque hay excepciones que incluyen el virus Coxsackie A21 que se transmite por medio de secreciones de vías respiratorias y el enterovirus 70 que se transmite por medio de lágrimas, dedos y fomites. Los infantes en pañales son los transmisores más efectivos de la infección.

Sarampión (Morbilivirus) Pertenece a la familia Paramyxoviridae. El Virus esférico envuelto de ARN virus está rodeado por la proteína N de con nucleocápside helicoidal. nucleocápside, asociada a la fosfoproteína P que es enzimáticamente activa y la proteína L, que están involucradas en la transcripción viral y la replicación. La infectividad del virión se pierde poro después de que la envoltura se rompe espontáneamente cuando el virus es tratado con solventes de lípidos. Los síntomas de la enfermedad desaparecen entre 1 y 2 semanas después del inicio de éstos. El sarampión se contagia a través de la respiración. El periodo de incubación dura de 4 a 12 días, durante los cuales no hay síntomas. Las personas infectadas permanecen contagiosas desde la aparición de los primeros síntomas hasta los 3 a 5 días después de la aparición del sarpullido.

Virus Dengue (Flavivirus) Virus envuelto de ARN monocatenario icosaédrico.

El virus del Dengue Tipo 2 (DENV2), es el más predominante de los cuatro serotipos conocidos, contiene una sola cadena de RNA de polaridad positiva y codifica para una sola poliproteína precursora (3,391 residuos de aminoácidos). Se transmite por los mosquitos Aedes aegypti y Aedes albopictus, causan severas y muy expandidas epidemias de dengue y dengue hemorrágico. Hay un aproximado de 2.5 billones de personas en riesgo, la mayoría en el hemisferio sur. Casi el 5% del millón de casos de dengue hemorrágico anuales es fatal. Actualmente, las infecciones de dengue son endémicas en todos los contienentes expecto Europa. A la fecha no hay vacuna contra el dengue y por tanto hay gran interés en el desarrollo de terapias antivirales para su tratamiento.

Norovirus (Calcivirus) Virus envuelto de ARN monocatenario esférico.

Los norovirus (NVs) son un grupo de virus relacionados que causan gastroenteritis aguda, también conocida como gripe estomacal en humanos. Perteneces a uno de los géneros de calcivirus humanos, los Norovirus y los Sapovirus en la familia de Calciviridae. El genoma viral codifica una proteína etructural importante de 60 kDa que es responsible de la construcción de la virulencia. Los norovirus se nombraron a partir de la cepa original “Virus de Norwalk” que ocasionó un brote de gastroenteritis en una escuela en Norwalk, Ohio en 1968. El nombre Norovirus fue aprobado recientemente como nombre oficial para este grupo de virus. Los calicivirus se llamaron así debido a su forma de "Estrella de David" con hendiduras de forma de Copa (cáliz).

Virus del ébola

Virus Ébola (Filovirus) Virus envuelto de ARN monocatenario helicoidal.

Los viriones son filamentosos y alargados. El nucleoide está constituído por la proteína NP, (su función es estructural) y la proteína L (ARN polimerasa). La cápside se conforma por proteína P, VP30 (le permite desdoblarse dentro de la célula hospedadora), VP35, VP24 y VP40. Causa la fiebre hemorrágica ébola, se transmite por contacto directo con líquidos corporales infectados. Los síntomas incluyen fiebre elevada, dolor muscular severo, dolor abdominal y cefalea. En un lapso de una semana, una erupción aparece en todo el cuerpo. Las hemorragias se presentan desde el tubo gastrointestinal, haciendo que el infectado sangre tanto por la boca como por el recto. La tasa de mortalidad es alta, alcanzando el 90% y los pacientes suelen morir por shock hipovolémico.

VIH (Retrovirus) Dos especies de Virus de Inmunodeficiencia Virus envuelto de ARN esférico Humana infectan a los humanos. VIH-1 es más monocatenario. Transcribe a virulento, se transmite más fácilmente y es la ADN para replicación. causa de la mayoría de los casos de VIH a nivel mundial. VIH-2 es transmitido con mayor dificultad y está confinado principalmente al oeste de África. El VIH infecta en principio componentes vitales del sistema inmunológico humano como son células CD4+ T, macrófagos y dendritas. Destruye indirectamente las células CD4+ T. Al ser requeridas para el funcionamiento óptimo del sistema inmunológico, cuando suficientes células CD4+ T han sido destruídas por el VIH, el sistema inmunológico funciona muy pobremente y se genera la enfermedad conocida como Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida ó SIDA.

Virus Lassa (Arenavirus) Virus envuelto de ARN bicatenario.

Pertenece a la familia Arenaviridae. Se ha determinado que es un virus transmitido por roedores, en específico Mastomys natalensis. Éste es probablemente el roedores más común en África ecuatorial, habita casas humanas y se come en algunas zonas del mundo como un platillo gourmet por el 90% de la población. En estas ratas la infección se encuentra en un persistente estado asintomático. El virus se excreta en la orina y las h e c e s d e l r o e d o r, q u e p u e d e n s e r aerosolizados. Como otras fiebres hemorrágicas, la fiebre de Lassa puede ser transmitida de un humano a otro. Puede ser contraída por vía aérea o contacto directo con sangre, orina o semen infectado. También se ha observado la transmisión del virus por medio de la leche materna.

VPH (Papillomavirus) Virus desnudo de ADN con forma icosaédrica.

Los papillomavirus son un diverso grupo de virus de ADN que infectan la piel y las membranas mucosas de los humanos y una gran variedad de animales. Se han caracterizado más de 100 diferentes tipos de VPHs, algunos causan verrugas benignas o papilomas. Los VPHs asociados con el desarrollo de dichas verrugas se transmiten en el medio ambiente o por contacto casual de piel a piel. Los tipos 16, 18, 31, 35, 39, 45, 52, 56, 58 y otros se asocian con lesiones precancerosas de alto grado y células escamosas malignas del tracto anogenital que se consideran virales de alto riesgo. La carcinogénesis inducida por VPH incluye interacciones de oncoproteínas de alto riesgo, involucra también la integración viral al cromosoma de la célula hospedadora.

Virus Polio (Enterovirus) Virus desnudo de ARN de cadena positiva icosaédrico.

Pertenece a la familia Picornaviridae. Se reproduce en tracto gastrointestinal al inicio de la infección. Normalmente infecta niños de corta edad y causa leves síntomas similares a la gripe en la mayoría de los casos. Un pequeño porcentaje de casos de poliomielitis causa parálisis u otros síntomas más severos. Hay tres cepas de poliovirus: P1 o virus de Brunhilde, P2 o virus de Lansing y P3 o virus de León. Es rápidamente inactivado por calor, formaldehído, cloro o UV. Normalmente se adquiere por la ingestión de materia contaminada y entra a los tejidos a través de las mucosas gastrointestinales, reproduciéndose en amígdalas en principio. Entra en SNC a través de la barrera hematoencefálica o de nervios periféricos y se replica en las neuronas motoras del sistema nervioso central.

Rabia (Lyssavirus) De la familia Rhabdoviridae. La forma Virus envuelto de ARN de distintiva de “bala” lo coloca en el género cadena negativa icosaédrico. Lyssavirus junto con el virus de Mokola , de Duvenhage, de murciélago de Lagos, australiano y europeo 1 y 2. Miden aproximadamente 180 nm de largo y 75 nm de ancho. Codifica 5 proteínas: nucleoproteína (N), la fosfoproteína (P), la proteína de la matriz (M), la glicoproteína (G) y la polimerasa (L). Todos los rhabdovirus tienen dos componentes estructurales principales: un núcleo de ribonucleoproteína helicoidal (RNP) y una envoltura circundante. La rabia puede afectar a todas las criaturas de sangre caliente. Ataca el sistema nervioso y se excreta más adelante en saliva. Una vez que se presentan los síntomas no hay manera de curar la enfermedad y usualmente termina en muerte.

Priones •  Pequeñas partículas proteináceas infecciosas que resisten la inactivación por procedimientos que destruyen a los ácidos nucléicos, inactivan a los virus y son susceptibles a los tratamientos que desnaturalizan proteínas.

http://higieneialiments.blogspot.mx/2011/02/vacas-locas.html

•  Las enfermedades por priones son trastornos neurodegenerativos, transmisibles y afectan a un amplio rango de animales, incluyendo al humano. La patogenia de estas enfermedades se ha asociado a la acumulación de agregados de componentes mal plegados de la proteína priónica celular codificada por el hospedador. Los procesos moleculares que derivan en la conversión de PrP(C) en PrP(Sc) no se encuentran bien dilucidados.

http://lawrencekok.blogspot.mx/2011/04/ib-biology-microbes-proteins-andprions.html

Aunque se han reportado algunos casos atípicos, las enfermedades priónicas se adquieren básicamente por ingesta o exposición a ambientes contaminados. Las encefalopatías espongiformes pueden ser adquiridas, hereditarias o idiopáticas.

Información obtenida de: •  http://biomarker.cdc.go.kr:8080/pathogen/pathogen_list_en.jsp? pclass=2 •  Imágenes: •  http://farm4.static.flickr.com/3552/3346102123_f4dddedb7a.jpg •  http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b0/Dengue.jpg •  https://www.msu.edu/course/isb/202/ebertmay/images/HIV %20virus.png •  http://blogs.strat-cons.com/wp-content/uploads/2007/10/papilloma virus. jpg •  http://www.superstock.com/stock-photos-images/824-709 •  http://www.cruiselawnews.com/uploads/image/NOROVIRUS.jpg •  http://www.losmicrobios.com.ar/microbios/imagenes/rabia-virus.jpg •  http://pathmicro.med.sc.edu/mhunt/rna1.jpg

•  Colby, D.W., Prusiner, S.B. Prions. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2011 3(1):1-22 •  http://www.facmed.unam.mx/deptos/microbiologia/virologia/ priones.html