Estructura del VIH

Estructura del VIH. El virus del SIDA es un retrovirus, conocido como virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Está constituido por dos moléculas de RNA acompañadas de dos o más moléculas del enzima retrotranscriptasa (o transcriptasa inversa). Rodeando a la zona central hay dos envolturas proteínicas distintas que, a su vez, están rodeadas por una bicapa lipídica con glucoproteínas insertas. Las porciones proteicas de las moléculas superficiales contienen regiones constantes idénticas de una cepa del virus a otra y regiones variables. Ciclo del VIH. Cuando el VIH entra en el organismo, las glucoproteínas externas se unen a las moléculas CD4 de los linfocitos T cooperadores (también puede infectar macrófagos). Una vez dentro de la célula, el RNA se libera de la cápsula que lo contiene y la transcriptasa inversa cataliza la transcripción inversa sintetizando un ADN complementario del ARN viral. Este ADN se incorpora a un cromosoma de la célula hospedadora, en esta etapa el virus es extremadamente sensible a los inhibidores de dicha enzima. A continuación, comienza a replicarse originando nuevas partículas virales que salen del linfocito T, e invaden a otros linfocitos u a otras células. Frecuentemente el linfocito T resulta destruido.

Cáncer

Cáncer Las células cancerígenas se parecen a las células normales del cuerpo en muchos aspectos. Aun así, actúan como células extrañas, reproduciéndose rápidamente sin control (tumor) e invadiendo los tejidos (cáncer o tumor maligno). Las células sanas se pueden transformar en células cancerosas por varias causas. -Mutación de su material genético mediante agentes carcinógenos o cancerígenos, como por ejemplo, el humo del tabaco, la radiación ionizante…. – Acción de ciertos virus, ejemplo el virus del papiloma humano, que se integra en la célula hospedadora induciendo la expresión de genes promotores de cáncer, denominados oncogenes. Las células cancerígenas tienen antígenos en su superficie celular que difieren de los antígenos de las células normales y pueden ser identificadas como extrañas y activar la producción de anticuerpos específicos y la actividad de los linfocitos T citotóxicos, por lo que, quizás, el organismo pueda organizar una respuesta inmunitaria. En muchos casos, esta respuesta inmunitaria es ineficaz, como lo demuestran la estadística de personas fallecidas cada año por los diferentes tipos de cáncer. Los mecanismos por los cuales las células cancerosas escapan a la acción del sistema inmunitario no están nada claros. Se postula que estas células tendrían capacidad de modular sus antígenos tumorales de modo que estos desaparecerían de la superficie de las células en presencia de anticuerpos sanguíneos específicos, por lo que no serían reconocidas como extrañas.

Inmunoestimulación

inmunoestimulación. Aunque el Sistema Inmunitario está capacitado para combatir y eliminar células o moléculas ajenas, las enfermedades infecciosas siguen siendo una de las principales causas de mortalidad, sobre todo en países subdesarrollados por este motivo se toman una serie de mecanismos para prevenir y evitar la proliferación de agentes patógenos, uno de ellos es la inmunidad adquirida. Entre los que diferenciamos: A)La inmunidad adquirida activa. El propio individuo adquiere los anticuerpos que los – Espontánea: Cuando el propio sujeto desarrolla la respuesta frente a antígenos concretos al estar en contacto con el agente, aunque el individuo no presente síntomas de la enfermedad. – Artificial: Como la que se adquiere con la vacunación. B) Inmunidad adquirida pasiva. Se consigue cuando hay transferencia de anticuerpos fabricados activamente por otro individuo. Puede ser: – Espontánea: Cuando el paso de anticuerpos es de la madre al feto a través de la placenta o por absorción de la leche materna en los primeros días de lactancia. – Artificial: La inmunidad adquirida pasiva se denomina artificial cuando los anticuerpos se administran en preparados biológicos, como en el caso de los sueros.  VACUNAS La vacunación es un método preventivo. Son preparados antigénicos constituidos por microorganismos no virulentos, muertos o por moléculas de estos desprovistas de toxicidad e inducen en el individuo una inmunidad adquirida activa frente a esos agentes inoculados, con un mínimo de riesgos y de reacciones locales y generales. Su objetivo es desencadenar la producción de células inmunitarias de memoria. Las vacunas deben tener dos propiedades: – Eficacia, pues tienen que desencadenar la respuesta inmune correcta. – Inocuidad, la vacuna debe estar desprovista de poder patógeno, logrando este objetivo sin interferir en la respuesta inmune. Las actuales vacunas están elaboradas de tres modos distintos: * Por microorganismos atenuados, que tienen un alto poder inmunogénico y se administran en una sola dosis. Presentan el resigo de convertirse en virulenta. Es el caso de las vacunas contra la tuberculosis, el sarampión y la rubeola. * Por microorganismos muertos por calor, por sustancias químicas o por rayos gamma, aunque con capacidad antigénica. No se convierten en virulentas, pero se necesita administrar varias dosis para que produzcan sus efectos. Por ejemplo, las vacunas contra el cólera, la polio y la rabia. * Por macromoléculas antigénicas de microorganismos. Presentan el inconveniente de que es difícil disponer de una cantidad suficiente del componente purificado. Es el caso de vacunas contra la meningitis, la difteria y el tétanos. SUEROS Método curativo. Mediante los sueros se consigue una inmunidad inmediata ya que los preparados biológicos que inoculamos contienen los anticuerpos específicos que la urgencia precisa. Es una intervención rápida menos duradera e intensa que la provocada por la vacunación. El paciente no participa en la elaboración de moléculas, es por tanto una inmunidad adquirida pasiva.dos tipos, sueros homologos y sueros heterologos.

Los microorganismos o microbios son un grupo muy extenso y variado de seres vivos, bajo el concepto de microorganismos se agrupan organismos pertenecientes a diferentes grupos taxonómicos, por lo tanto, tiene características diferentes y origen filogenético diferente.  Entendemos por microorganismo aquel organismo de pequeño tamaño solo visible al microscopio óptico, e incluso en algunas ocasiones es necesario recurrir al microscopio electrónico.  Los microorganismos pueden existir como formas celulares aisladas, libres e independientes; bacterias, algas, protozoos y hongos, capaces de llevar a cabo sus funciones vitales de reproducción, generación de energía y crecimiento, o como agrupaciones celulares. Otras entidades microscópicas no celulares, que intervienen en los sistemas biológicos son los virus, priones y los viroides.  Clasificación de microorganismos: Los microorganismos se encuentran en los tres dominios en que se dividen, en la actualidad, los seres vivos. – Los virus, priones y los viroides, no son seres vivos, ya que no pueden realizar por si mismos las funciones vitales; sin embargo, la importancia que tienen como agentes transmisores de enfermedades hace que se tienda a estudiarlos como si fuera microorganismos. – El dominio Bacteria y dominio Archaea están constituidos por organismos procariotas: el dominio Bacteria comprende a las eubacterias, y el dominio Archaea, a las arqueobacterias. – El dominio Eukarya contiene organismos eucariotas, dentro de los cuales se encuentran microrganismos como algas microscópicas y los protozoos, que pertenecen al reino de los Protoctistas, y los hongos microscópicos, que se incluyen dentro del reino Hongos.  Los virus son formas acelulares microscópicas compuestas por un ácido nucleico rodeado por una cubierta proteica que lo protege del medio. Son parásitos intercelulares estrictos (obligados), es decir, tienen un requerimiento absoluto de células hospedadoras vivas para multiplicarse.  Cuando la partícula vírica morfológicamente completa e infecciosa se encuentra fuera de la célula viva (fase extracelular), se denomina virión. El virión es metabólicamente inerte y actúa como vehículo de transporte del ácido nucleico entre dos células hospedadoras. Su comportamiento es semejante al de una sustancia química, pudiendo incluso cristalizar, como ocurre con el virus del mosaico del tabaco (TMV) Dentro de la célula viva (fase intercelular) el ácido nucleico del virus, después de desprenderse del resto de los constituyentes, se integra en el ácido nucleico de la célula que parasita, toma el control de su maquinaria metabólica para multiplicarse e induce la síntesis de estructuras especializadas capaces de transmitir el ácido nucleico viral a otras células.  estructura de los virus Los virus están compuestos por un genoma vírico y una cápsida. Algunos pueden presentar una cubierta membranosa conocida como envuelta.  (En la imagen de la derecha podemos observar un ejemplo del virus del S.I.D.A.) Las principales componentes son: * Material genético.  A diferencia de las células procariotas y eucariotas, en las que el material primario es el ADN, los virus pueden tener distintos tipos de ácidos nucleicos y las moléculas de estos pueden presentarse de diversas formas: -Contienen ADN o ARN, pero nunca ambos. – El ácido nucleico puede estar formado por una sola cadena (monocatenario) o por dos cadenas (bicatenario). – Las moléculas de ácidos nucleicos pueden ser circulares o lineales.  – Según el tipo de virus, el ácido nucleico puede aparecer en una única molécula o en varios segmentos separados dentro de la cápside (genoma fragmentado), como es el caso del virus de la gripe o virus influenza. – Cierto tipo de virus (retrovirus) llevan dos copias idénticas de su genoma. – Si el ácido nucleico monocatenario de un virus presenta la misma polaridad que el ARN mensajero, se dice que es de cadena positiva (+), y si la polaridad es la contraria, se dice que es de cadena negativa (-). Los ácidos nucleicos bicatenarios tienen a la vez polaridad positiva y negativa.  * Constitución y morfología de la cápsida – Todos los virus presentan, sin excepción, una envoltura proteica, denominada, cápsida, compuesta por el ensamblaje de una o varias subunidades proteicas llamadas capsómeros, dispuestas a menudo en varias capas concéntricas. – Su principal función es proteger al ácido nucleico y, en los virus que no tienen cubierta membranosa es capaz de reconocer a los receptores de membrana de las células hospedadoras.  – El conjunto del genoma vírico y la cápside se denomina nucleocápsida.  – La geometría de la cápsida es uno de los criterios que permite clasificar los virus en cuatro grupos: icosaédricos, helicoidales, complejos y con envoltura.tipos de virus: – Helicoidales o cilíndricos: están representados por el virus del mosaico del tabaco y el virus de la rabia; presentan un aspecto alargado, que en realidad corresponde a un cilindro hueco, donde los capsómeros se ensamblan siguiendo un ordenamiento helicoidal, similar a los peldaños de una escalera de caracol. – Icosaédricos: son los virus de aspecto esférico, cuya cápsida adopta la estructura de un icosaedro (poliedro de 20 caras triangulares); por ejemplo: los adenovirus, el virus de la polio y los picornavirus. – Complejos, como bacteriófagos (virus parásitos de bacterias) que parecen adoptar las dos estructuras anteriores. Al igual que los icosaédricos poseen una región icosaédrica llamada cabeza donde se aloja el ADN y una cola formada por una banda de simetría helicoidal en cuyo interior se encuentra un eje tubular. La cola está terminada en un conjunto de fibras y espinas caudales que constituyen el sistema de anclaje del virus a la bacteria a la que infecta. – Virus con envoltura membranosa: La mayoría de los virus animales, como los de la gripe, la viruela, la hepatitis, el virus del SIDA, etc. poseen, además de la cápsida, una envoltura membranosa que no es más que un fragmento de la membrana plasmática de la célula hospedadora que el virus arrastra al abandonarla mediante un proceso de gemación. 

Clclo lítico: Se denomina así porque la célula infectada muere por rotura al liberarse las nuevas copias virales. Consta de las siguientes fases: 1. Fase de adsorción y fijación: El virus se une específicamente a unos receptores de membrana de las células hospedadoras (unión específica). A lo largo de la evolución cada tipo de virus ha adquirido la capacidad de fijarse a receptores específicos en la membrana en un determinado tipo celular. Los bacteriófagos se unen químicamente a unos receptores de la pared celular de la bacteria mediante sus fibras caudales y posteriormente se une mecánicamente a dicha pared mediante las espinas basales. Estos receptores realizan funciones normales en las células y no se encuentran en todas las células del organismo. (Ejemplo; los bacteriófagos se fijan a los pelos bacterianos, el virus de la gripe a glucoproteínas de la membrana mucosa, el virus de la polio se fija a una lipoproteína de la membrana del tejido nervioso…)  2. Fase de penetración o inyección. El ácido nucleico viral entra en la célula. En función de las estructuras superficiales de la célula hospedadora los virus utilizan distintos mecanismos de penetración.  Ejemplos; algunos bacteriófagos realizan un orificio en la pared bacteriana gracias a una lisozima de su placa basal, por el que se inyecta el ADN, al contraerse la cola del virus.  Los virus desnudos introducen toda la nucleocápsida en la célula, ya sea por penetración directa al perforar la membrana con enzimas hidrolíticos, o por endocitosis, al ser englobados por la célula hospedadora en una vacuola, que romperán dentro de la célula. Los virus envueltos funden su cubierta con la membrana de la célula hospedadora, proceso comprensible pues son de la misma naturaleza.  3. Fase de eclipse o de activación del genoma vírico. En esta fase no se detectan virus en el interior de la célula. El genoma vírico dirige el metabolismo de la célula hospedadora hacia la síntesis de los componentes víricos, utilizando todos los recursos de la célula hospedadora: nucleótidos y aminoácidos, energía o ATP, enzimas ARN, riboenzimas y enzimas. Como este genoma vírico es extraño a la célula puede ser atacado por los enzimas de restricción y modificación de la célula hospedadora, que reconoce al ADN extraño, siendo este otro medio de defensa contra la infección vírica. La penetración no siempre implica infección.  Si el genoma no es destruido, en función de la duración de la fase de la elipse distinguimos ciclo lítico (se produce la multiplicación del virus, la lisis o ruptura de la célula hospedadora y por tanto la liberación del virus) y el ciclo lisógenico, que veremos a continuación (No siempre se produce la lisis inmediata de la célula. Muchos virus entran en un estado de latencia y posponen su reproducción).  4. Fase de ensamblaje: en esta fase se produce la unión de los componentes del virus (capsómeros para formar la cápsida y el empaquetamiento del ácido nucleico viral dentro de ella).  5. Fase de lisis y liberación: conlleva la muerte celular. Los viriones salen de la célula, mediante dos mecanismos: – Por gemación, induciendo en la membrana celular la formación de pequeñas vesículas en las que se introducen acaban separándose de la célula. Este mecanismo es usado por virus envueltos, en los que la envoltura membranosa es parte de la membrana de la célula en la que se reprodujeron.  – Por mecanismos de exocitosis de la célula, o provocando pequeños agujeros en su membrana por medio de sus enzimas líticos (lisozimas). Los virus desnudos usan estos mecanismos. El ciclo lisogénico. Los virus que presentan este ciclo no destruyen la célula al infectarla, pero su genoma se incorpora al ADN de la célula hospedadora. A estos virus se les denomina virus atenuados o profagos, y a la célula receptora, célula lisogénica. El ADN del profago puede permanecer latente durante varias generaciones de la célula hospedadora, hasta que un estímulo determinado induzca la separación del ADN del profago del ADN de la célula; en este momento el ADN del profago iniciará el ciclo lítico desde la fase de eclipse. Mientras la célula hospedadora posea el ADN del profago, será inmune a infecciones de este mismo virus. Esta inmunidad se heredará de generación en generación, ya que el ADN del profago se hereda junto con el ADN celular.  *Transducción: caso particular del ciclo lisogénico en el cual, tras la fase de inducción, el genoma vírico al soltarse del cromosoma bacteriano arrastra consigo un fragmento del cromosoma bacteriano. Posteriormente el virus completa el ciclo lítico y después empieza un ciclo lisogénico, infectando a otra bacteria similar a la anterior, pero convirtiéndola en una bacteria diploide parcial. Este proceso fue descubierto en 1952 por Lederberg y Zinder.