Virus: Características y Ciclo Lítico

Los virus son entidades no celulares que poseen material genético, ya sea ADN o ARN, y tienen la capacidad de reproducirse dentro de células vivas. Se consideran parásitos intracelulares obligados, ya que carecen de metabolismo propio y dependen de la maquinaria metabólica de una célula huésped. El material genético viral puede ser circular o lineal, monocatenario o bicatenario, pero nunca coexisten ADN y ARN en un mismo virus. La partícula viral completa, morfológicamente hablando, se denomina virión.

Estructura de los Virus

En la estructura de los virus, se distinguen tres componentes principales:

• Cápsida: Es una cubierta proteica que envuelve el material genético del virión.
• Protómeros: Son las subunidades proteicas estructurales que componen la cápsida. Debido al pequeño tamaño de los genomas virales, los protómeros suelen estar formados por copias de una o pocas clases de proteínas.
• Capsómeros: Son agrupaciones de varios protómeros.

Ciclo Lítico

Los virus necesitan infectar células para multiplicarse. Esto ocurre cuando el virus penetra en el interior de la célula y utiliza su maquinaria para generar nuevos viriones. Existen dos tipos principales de ciclos de multiplicación viral, uno de ellos es el ciclo lítico.

El ciclo lítico se caracteriza porque el virus infecta una célula, se reproduce y, finalmente, causa la muerte del huésped. Estos virus se conocen como virulentos, y este ciclo es comúnmente utilizado por bacteriófagos y algunos virus animales. Se compone de las siguientes etapas:

• Adsorción: El virión se fija a receptores específicos en la superficie de la célula huésped, iniciando la infección.
• Penetración: El ácido nucleico del virus ingresa a la célula, y el ADN celular puede ser degradado.
• Replicación: El ácido nucleico viral se replica utilizando la maquinaria de la célula huésped.
• Transcripción y síntesis: Se transcriben y sintetizan las proteínas de la cubierta viral.
• Ensamblaje: Las unidades estructurales se ensamblan y el ácido nucleico se empaqueta en las cápsidas.
• Lisis: La célula se rompe (lisis), liberando los viriones maduros al exterior.

Antígenos

Los antígenos son moléculas extrañas a un organismo que, al ser introducidas, desencadenan una respuesta inmunitaria específica dirigida a su destrucción. Pueden ser proteínas, polisacáridos (polímeros formados por monosacáridos unidos repetidamente mediante enlaces glucosídicos) o incluso células sintéticas. Pueden encontrarse libres o formando parte de estructuras biológicas. Algunas moléculas, aunque pueden unirse a anticuerpos específicos, no tienen carácter antigénico por sí mismas. Sin embargo, al unirse a células transportadoras, adquieren esta propiedad y se denominan haptenos. Los antígenos se unen a los anticuerpos y a los receptores de los linfocitos a través de una región específica llamada epítopo. Los antígenos pueden ser monovalentes, divalentes o polivalentes, dependiendo de si poseen uno o varios epítopos, lo que les permite unirse a uno o varios anticuerpos.

Anticuerpos

Los anticuerpos, también conocidos como inmunoglobulinas, son glucoproteínas (proteínas unidas a uno o varios glúcidos) producidas por los linfocitos B activados en respuesta a la presencia de un antígeno. Su función es neutralizar y destruir al antígeno. Tienen una estructura característica en forma de Y.

Estructura de los Anticuerpos

Parte Proteica

La estructura de un anticuerpo se compone de dos partes principales:

• Dos cadenas ligeras (L): Idénticas entre sí, cada una con aproximadamente 200 aminoácidos. Poseen una región variable en el extremo amino-terminal y una región constante en el extremo carboxilo-terminal. Pueden ser de tipo kappa o lambda.
• Dos cadenas pesadas (H): Idénticas entre sí, cada una con aproximadamente 400 aminoácidos. También tienen una región variable en el extremo amino-terminal y una región constante en el extremo carboxilo-terminal. Pueden ser de tipo alfa, delta, épsilon, gamma o mu.

Dominios y Regiones de las Cadenas

• Dominios: Son zonas con un plegamiento característico presentes en las cadenas L y H. Estos dominios están estabilizados por un puente disulfuro intracatenario. Las cadenas L tienen un dominio variable (VL) en el extremo N-terminal y un dominio constante (CL) en el extremo C-terminal. Las cadenas H tienen un dominio variable (VH) en el extremo N-terminal y tres o cuatro dominios constantes.
• Regiones: En un anticuerpo se distinguen tres regiones:
  • Región constante: Corresponde al pie de la Y y a la parte inferior de los brazos.
  • Dos regiones variables: Corresponden a los extremos de los brazos de la Y. En los dominios VL y VH, se observan regiones hipervariables que forman el paratopo, el sitio de unión al antígeno.

Parte Glucídica

Está constituida por cadenas de polisacáridos unidos a la región constante de las cadenas H. Su función exacta aún no está completamente clara.

Reacción Antígeno-Anticuerpo

Cuando los anticuerpos se encuentran con el antígeno que provocó su producción, se unen a él para destruirlo, formando el complejo antígeno-anticuerpo. La unión entre el anticuerpo y el antígeno se produce mediante enlaces débiles, como enlaces de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals y fuerzas electrostáticas.

Esta unión se establece entre el epítopo del antígeno y el paratopo del anticuerpo. La reacción es específica, es decir, cada anticuerpo se une a los determinantes antigénicos que le son complementarios.

Tipos de Reacciones Antígeno-Anticuerpo

• Reacción de neutralización: El anticuerpo, al unirse al antígeno, elimina los efectos negativos que este pueda tener sobre el organismo invadido. Esto incluye la reacción entre antitoxinas y exotoxinas liberadas por algunos microorganismos.
• Reacción de precipitación: Los antígenos, que son macromoléculas solubles con determinantes antigénicos, al unirse con los anticuerpos forman complejos insolubles que precipitan.
• Reacción de aglutinación: Las aglutininas (anticuerpos) se unen a los aglutinógenos (antígenos) situados en la superficie de virus, bacterias u otras células. Esto forma agregados (aglutinación) que sedimentan fácilmente, facilitando su destrucción. Esta reacción es la base de las reacciones de incompatibilidad en las transfusiones sanguíneas.
• Reacción de opsonización: Los anticuerpos se unen a los determinantes antigénicos en la superficie de los gérmenes y los recubren. Esto favorece la fagocitosis, ya que los anticuerpos facilitan la adhesión de los gérmenes a la superficie de los fagocitos.

Inmunidad

La inmunidad es la capacidad de un individuo para resistir el desarrollo de agentes patógenos y, en consecuencia, la enfermedad infecciosa que estos pueden causar. El proceso de adquisición de inmunidad se conoce como inmunización.

Tipos de Inmunidad

Inmunidad Innata o Natural

Es la inmunidad que posee un individuo desde su nacimiento. No requiere contacto previo con los gérmenes.

Inmunidad Adquirida o Adaptativa

Se adquiere después del nacimiento, tras el contacto con el patógeno. Puede ser activa o pasiva, natural o artificial.

Inmunidad Adaptativa Activa

Se adquiere cuando el individuo entra en contacto con un patógeno y desarrolla una respuesta inmunitaria. Con esta acción, se adquiere memoria inmunológica, que permitirá, en caso de un segundo contacto con el mismo patógeno, fabricar rápidamente anticuerpos específicos contra él. Es una inmunidad activa porque es el propio individuo quien fabrica los anticuerpos que le proporcionan resistencia. Puede ser:

• Natural: La respuesta inmunitaria se produce de forma natural en el organismo como consecuencia de haber padecido una enfermedad infecciosa.
• Artificial: La respuesta inmunitaria se induce mediante la administración de vacunas.

Inmunidad Adaptativa Pasiva

Se adquiere cuando el individuo recibe anticuerpos producidos por otro organismo. Puede ser:

• Natural: Los anticuerpos pasan de forma natural de un organismo a otro, como en el caso de la madre al feto o al lactante a través de la leche materna.
• Artificial: Se inoculan al organismo preparados de anticuerpos purificados procedentes de otros individuos. Estos preparados se denominan sueros.

Vacunas

Las vacunas son preparados antigénicos del germen que carecen de patogenicidad pero conservan la capacidad inmunógena. Al administrarlas, desencadenan una respuesta inmunitaria primaria que no produce la enfermedad, sino que protege al individuo contra el germen en caso de contactos posteriores, gracias al refuerzo de los linfocitos de memoria.

Características de las Vacunas

• Deben ser seguras y no provocar efectos secundarios.
• Deben ser altamente inmunógenas, es decir, provocar una fuerte reacción inmunitaria que proteja al individuo de la infección natural.
• Deben tener carácter preventivo y no curativo, por lo que su administración debe ser anterior a la enfermedad.

Tipos de Vacunas

• Vacunas vivas atenuadas: Están formadas por gérmenes vivos atenuados, es decir, cuya virulencia ha sido reducida pero que conservan su poder inmunógeno.
• Vacunas muertas o inactivas: Están formadas por patógenos muertos. Se preparan inactivando suspensiones de gérmenes virulentos por métodos físicos o químicos. Sin embargo, existe el riesgo de que al inactivar el patógeno se alteren los antígenos. Existen varios tipos de vacunas inactivas:
  • Vacunas totales: Formadas por virus o bacterias completos.
  • Vacunas antitóxicas: Formadas por toxoides, que son antígenos segregados por el patógeno (toxinas) que han sido modificados para perder su toxicidad pero conservar su capacidad inmunógena.
  • Vacunas formadas por antígenos purificados: Compuestas por antígenos inmunizantes purificados de los patógenos.
  • Vacunas antiidiotípicas: Formadas por anticuerpos producidos contra otros anticuerpos (anticuerpos antiidiotípicos).

Sueros

Los sueros son preparados artificiales que contienen anticuerpos.

Características de los Sueros

• Proporcionan inmunidad inmediata.
• Proporcionan una inmunidad poco duradera, ya que desaparece a las pocas semanas.
• Tienen efecto curativo.
• Están indicados para ser utilizados en el tratamiento de enfermedades infecciosas graves donde, tras el contacto con el patógeno, el individuo no tiene tiempo suficiente para producir sus propios anticuerpos.
• Son útiles en las picaduras de animales y en individuos con inmunodeficiencia.

Tipos de Sueros

• Sueros de origen animal o heterólogos: Pueden producir reacciones de hipersensibilidad debido a la presencia de proteínas específicas del animal.
• Sueros de origen humano u homólogos: No producen hipersensibilidad y confieren inmunidad de mayor duración.

Inmunodeficiencias

Las inmunodeficiencias son alteraciones patológicas causadas por la falta o disfunción de alguno de los componentes del sistema inmunitario.

Inmunodeficiencias Primarias

Son congénitas y se deben a defectos intrínsecos del sistema inmunitario. Se tratan mediante trasplante de médula ósea. Se dividen en dos grupos:

• Específicas: Las alteraciones afectan a los componentes de la respuesta inmunitaria específica: linfocitos B, T y anticuerpos.
• Inespecíficas: Las alteraciones afectan a los componentes de la respuesta inmunitaria inespecífica: fagocitos y complemento.

Tipos de Inmunodeficiencias Primarias Específicas

• Inmunodeficiencia de linfocitos B: Caracterizada por un déficit de linfocitos B, lo que impide la producción de anticuerpos.
• Inmunodeficiencia de linfocitos T: Caracterizada por un déficit de linfocitos T.
• Inmunodeficiencias combinadas: La deficiencia afecta tanto a los linfocitos B como a los T.

Inmunodeficiencias Secundarias

Son más frecuentes que las primarias. Aparecen en algún momento de la vida y se deben a causas extrínsecas o ambientales, como malnutrición, cáncer, radiaciones, quemaduras, drogas o fármacos.

Hipersensibilidad

La hipersensibilidad es una respuesta inmunitaria inadecuada o exagerada a un antígeno, que ocasiona daños a los propios tejidos. Estas reacciones están relacionadas con la memoria inmunológica y se denominan alergias. Los antígenos que las provocan se llaman alérgenos.

Alergias

Son reacciones alérgicas mediadas por anticuerpos denominados IgE.

Trasplantes

Un trasplante o injerto es la transferencia de células vivas, tejidos u órganos de una parte del organismo a otra, o de un organismo a otro.

Tipos de Trasplantes

• Autotrasplante: El donante y el receptor son el mismo individuo.
• Isotrasplante: El donante y el receptor son genéticamente idénticos, como gemelos univitelinos.
• Alotrasplante: El donante y el receptor son de la misma especie, pero genéticamente distintos.
• Xenotrasplante: El donante y el receptor son de especies diferentes.