Características de los Virus

Los virus presentan las siguientes características principales:

• Tamaño pequeño: De 20 a 250 nanómetros (nm).
• Parásitos genéticos intracelulares obligados: Dependen de la maquinaria celular para replicarse.
• Genoma: Poseen un solo tipo de ácido nucleico (ADN o ARN) en la partícula viral completa (virión).
• Estructura: Presentan una estructura elemental y un mecanismo complejo de replicación.

Cápside Viral: Estructura y Funciones

La cápside es una cubierta proteica que protege el material genético del virus (core). Es esencial en todos los virus, mientras que la envoltura puede o no estar presente. Está formada por subunidades proteicas llamadas capsómeros (en virus desnudos).

Las funciones de las proteínas de la cápside son:

1. Protección del ácido nucleico: Contra el medio externo, la desecación y las enzimas tisulares.
2. Unión a receptores: Presentan estructuras que permiten la unión del virus a los receptores de la membrana de la célula hospedadora.
3. Actividad antigénica: Actúan como antígenos que estimulan la respuesta inmune del hospedador.
4. Represión de genes virales: Reprimen la expresión de genes virales tempranos.
5. Interacciones con polimerasas: Proveen interacciones espaciales con las polimerasas virales en ciertos casos.

Envoltura Viral: Composición y Relevancia

La envoltura viral es una membrana lipoproteica similar a la de la célula infectada, ya que los virus la adquieren de esta. Su presencia o ausencia determina la resistencia del virus al medio externo, lo cual es crucial en la transmisión de enfermedades virales. La envoltura también confiere sensibilidad a los solventes de lípidos.

En la envoltura se encuentran glicoproteínas, que actúan como potentes antígenos y permiten la unión a receptores de la célula hospedadora, estimulando la respuesta inmune.

Resistencia de los Virus Desnudos

La mayoría de los virus desnudos son resistentes al medio externo, a la desecación y a los solventes de lípidos (éter, cloroformo, sales biliares, detergentes). Por ejemplo, los poliovirus y el virus de la hepatitis A se transmiten por vía fecal-oral. En contraste, los virus con envoltura son más lábiles a la desecación y a los solventes de lípidos, requiriendo un contacto directo (persona a persona o a través de fómites) para su transmisión.

Rinovirus: Características y Patogenia

Los rinovirus, junto con los coronavirus, son responsables de más del 50% de los casos de resfriado común (infección respiratoria alta), generalmente de escasa gravedad.

Características principales:

• Familia: Picornaviridae.
• Tamaño: Pequeño (30 nm).
• Estructura: Desnudos, con simetría icosaédrica.
• Genoma: ARN de cadena simple y polaridad positiva.
• Género: Actualmente pertenecen al género Enterovirus.
• Serotipos: Se clasifican en tres especies (A, B y C).

Cápside: Constituida por cuatro proteínas virales (VP1, VP2, VP3, VP4). VP1, VP2 y VP3 se encuentran en la superficie de la partícula. Estas proteínas derivan de una única poliproteína generada por el ARN viral, que funciona como ARNm.

Etapas de la Replicación Viral

La replicación viral se divide en las siguientes etapas:

1. Adsorción: Interacción de las proteínas de superficie del virus con receptores celulares específicos.
2. Penetración: Ingreso del virus a la célula a través de la membrana plasmática. Puede ocurrir por:
   • Paso directo (adenovirus y picornavirus).
   • Fusión de la membrana celular con la envoltura viral (paramixovirus, herpesvirus).
   • Endocitosis mediada por receptores (viropexis, similar a la fagocitosis).
3. Decapsidación: Liberación del ácido nucleico viral de la nucleocápside.
4. Eclipse: No se observan viriones dentro de la célula ni se recupera virus infeccioso.
5. Latencia: Incluye el período de eclipse y se extiende desde la pérdida de infectividad inicial hasta la aparición de nuevos viriones. Durante esta etapa ocurre la biosíntesis de ácidos nucleicos y proteínas virales.
6. Maduración: Ensamblaje de los ácidos nucleicos neoformados con las proteínas de la cápside.
7. Liberación: Los viriones progenie pueden salir de la célula por lisis (poliovirus) o brotación a través de la membrana celular (paramixovirus), membrana nuclear (herpesvirus) o retículo endoplasmático (togavirus, hepadnavirus).

Clasificación de los Virus

Los virus se pueden clasificar según diversos criterios:

• Genoma: Tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), cadena doble o sencilla, polaridad (en caso de ARN).
• Cápside: Simetría (icosaédrica, helicoidal, compleja).
• Envoltura: Presencia o ausencia.
• Virión: Tamaño (en nm).
• Familia: Agrupación taxonómica.
• Hospedadores: Tipo de organismo que infectan (animales, plantas, bacterias, etc.).
• Forma de transmisión: Mecanismo de contagio (respiratoria, fecal-oral, vectorial, etc.).
• Propiedades fisicoquímicas: Estabilidad a pH, temperatura, etc.
• Lugar de replicación: Citoplasma o núcleo.

Efecto de las Radiaciones en la Viabilidad Viral

Las radiaciones ultravioleta (UV) y las radiaciones ionizantes pueden inactivar los virus al producir alteraciones irreversibles en el genoma, especialmente en aquellos con ácidos nucleicos monocatenarios.

• Luz ultravioleta: Se utiliza para inactivar virus en vacunas (como la antirrábica) y para desinfectar áreas de trabajo en el laboratorio.
• Radiación ionizante: Se emplea para esterilizar plásticos de uso médico.

Ciclo de Replicación Viral: Definición

El ciclo de replicación viral es el conjunto de eventos que conducen a una infección viral productiva. Comienza con la unión de las partículas virales a receptores específicos en la superficie celular (adsorción). Esta interacción es seguida por la penetración, que permite la incorporación del material genético viral en la célula. Luego, se produce la expresión y replicación del genoma viral. Finalmente, los componentes virales se ensamblan para formar viriones maduros, que son liberados de la célula infectada.

Biosíntesis Intracelular de Macromoléculas Virales

Los procesos de biosíntesis intracelular de macromoléculas virales comprenden:

• Expresión del genoma: Síntesis de proteínas virales a partir de los correspondientes ARN mensajeros (ARNm).
• Replicación del genoma: Síntesis de moléculas progenie del ácido nucleico viral.

Los mecanismos para estos procesos biosintéticos dependen de las características del genoma viral. Los virus se pueden agrupar en tres categorías principales:

1. Virus con genoma ADN.
2. Virus con genoma ARN.
3. Virus con transcripción inversa.

Curva de Crecimiento de un Solo Ciclo en Virus Desnudos

El gráfico de la curva de crecimiento de un solo ciclo relaciona el título infeccioso (en escala logarítmica) en función del tiempo. Representa el número de partículas virales infecciosas y el número de células en cultivo, buscando una infección sincrónica.

Inicialmente, la infectividad disminuye debido a la penetración y el desnudamiento de las partículas virales. El período de eclipse se caracteriza por la ausencia de partículas virales infecciosas detectables. Finaliza cuando aumenta la infectividad. En virus no envueltos, la progenie viral se acumula intracelularmente, generando un crecimiento exponencial de la infectividad. A medida que las células infectadas se lisan, los viriones se liberan al medio extracelular. El período de latencia es el tiempo que tarda en detectarse la infectividad extracelular. El período de eclipse es mucho menor que el de latencia.

Células Susceptibles y Permisivas

• Células susceptibles: Expresan receptores y correceptores que permiten la interacción y el ingreso del virus.
• Células permisivas: Poseen los factores celulares necesarios (factores de transcripción, etc.) para la replicación viral, permitiendo la producción de progenie viral.

Toda célula permisiva es susceptible, pero no toda célula susceptible es permisiva.

Clasificación de las Infecciones Virales

Las infecciones virales se pueden clasificar según:

• Hospedador: Inmunocompetente o inmunodeficiente.
• Extensión de la infección: Sistémicas o localizadas.
• Temporalidad de la infección:
  • Agudas.
  • Persistentes: Crónicas, latentes, lentas, transformantes.

Transporte Axonal del Virus Herpes Simple en Neuronas

Después de la infección de las neuronas sensoriales, las cápsides virales se transportan retrógradamente hacia el núcleo celular a través de los microtúbulos. Tras la reactivación viral, las cápsides con el ADN genómico viral y las glicoproteínas de la envoltura se transportan independientemente de forma anterógrada a través de los microtúbulos, mediado por moléculas de quinesina.

Eventos Característicos de una Infección Latente

1. La célula infectada no replica el virus, o el genoma viral se replica junto con el ADN celular sin perturbar el ciclo celular.
2. La expresión de los genes virales del ciclo lítico está ausente o es ineficiente.
3. La expresión de antígenos virales en la célula infectada está eliminada o restringida.
4. El genoma viral persiste intacto, manteniendo la capacidad de iniciar un ciclo de infección productiva.

Mecanismos de la Infección Viral en una Célula

• Modificación de moléculas celulares.
• Adición de macromoléculas virales específicas a una estructura o complejo celular.
• Desarreglo o reorganización de estructuras celulares.
• Construcción de nuevas estructuras en células infectadas.

Sincicios Producidos por la Infección con Herpes Simple

Los sincicios son células gigantes multinucleadas que se observan en las lesiones típicas de herpes. Se forman por la acción de glicoproteínas de la envoltura viral, que interactúan con las membranas citoplasmáticas, induciendo cambios que llevan a la fusión celular.

Formación de Células Grandes Multinucleadas

La formación de células grandes multinucleadas permite el transporte intracelular de la progenie viral, evitando la acción de los anticuerpos neutralizantes. Es un mecanismo de evasión de la respuesta inmune utilizado por algunos virus.

Eventos Moleculares Relacionados con la Lesión Celular por Efecto Viral Directo

Están vinculados a interacciones con los procesos celulares de transcripción, traducción, replicación del ADN y maduración de proteínas.

Transporte Axonal Retrógrado del Virus Herpes Simple

1. Ingreso viral por piel y mucosas.
2. Replicación en células epiteliales y captación por terminales nerviosos.
3. Transporte axonal retrógrado de virus no infecciosos.
4. Latencia en neuronas ganglionares, reactivación y síntesis.
5. Transporte axonal anterógrado de subcomponentes virales y/o cápsides con envoltura.
6. Liberación por exocitosis.

Cambios en el Genoma Viral Durante la Latencia

• Circularización episomal.
• Asociación con histonas celulares, existiendo como una estructura cromatínica en las células infectadas.

Etapas del Ciclo de Latencia-Reactivación Viral

1. Establecimiento de la latencia.
2. Mantenimiento de la latencia.
3. Reactivación desde la latencia.

Los virus herpes se replican en las células de la base de la lesión, infectan la neurona que inerva esa zona y se trasladan en forma retrógrada, asociados a moléculas motoras de dineína, hasta llegar a los cuerpos neuronales de los ganglios (trigémino en HSV-1 o sacro en HSV-2), donde permanecen en estado de latencia.

Tratamiento de las Infecciones por Virus Herpes Simple

Se describen cuatro fármacos antivirales para el tratamiento de las infecciones por virus herpes simple:

1. Aciclovir: El más utilizado. Inhibe la replicación viral actuando como análogo de nucleósido, inactivando la ADN polimerasa viral. Tiene baja toxicidad renal, vida media de 2.5 a 3 horas y biodisponibilidad deficiente. El uso prolongado puede generar resistencia en cepas de HSV.
2. Valaciclovir: Profármaco del aciclovir, con mejor biodisponibilidad. Tiene una vida media en sangre que permite su dosificación dos o tres veces al día. Excreción renal.
3. Famciclovir: Profármaco del penciclovir, con buena biodisponibilidad oral.
4. Foscarnet: Tratamiento de elección en caso de fracaso del aciclovir. Administración intravenosa, excreción renal. Puede tener efectos tóxicos a nivel renal, del SNC y trastornos digestivos.

Características de las Subfamilias de Herpesvirus

• Alfaherpesvirus (Alphaherpesvirinae): Lisan las células infectadas, crecen rápidamente en cultivos celulares y establecen infecciones latentes en ganglios sensoriales o sensitivos.
• Betaherpesvirus (Betaherpesvirinae): Crecimiento lento en cultivos celulares. Infectan tejidos linfoides, glándulas salivales y riñones.
• Gammaherpesvirus (Gammaherpesvirinae): Incluyen el virus de Epstein-Barr. Replican en células linfoides y pueden producir infecciones líticas en células epiteliales.

Características Comunes de los Herpesvirus

• Virus grandes y envueltos.
• Cápside icosaédrica.
• ADN bicatenario.
• Replicación y ensamblaje en el núcleo.
• La fase de reactivación depende de las condiciones del núcleo.