La globalización ha traído muchos beneficios para la humanidad, en la economía, en la ciencia, en la cultura, en diversos campos; pero las enfermedades también se han hecho globales. En estos tiempos de propagación de enfermedades de carácter viral; saber el significado de la palabra virus pasa de ser cultura general a convertirse en un asunto vital de conocimiento.
Bajo esta premisa, es necesario que todas las personas manejen información clara relacionada a este tipo de vida microscópica. De esta manera, es posible lidiar mejor con cada escenario de salud que puede poner en riesgo nuestra vida. A continuación, describiremos los conceptos básicos sobre este ente biológico.
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¿Qué son los virus?
La palabra virus proviene del latín que, en el idioma griego, significa «toxina». Se define como un microorganismo acelular, formado por ácido ribonucleico (ARN) o ácido desoxirribonucleico (ADN) rodeado de proteínas, que sólo puede reproducirse penetrando una célula activa.
Al infectar la célula huésped, los genes del virus la condicionan a una síntesis molecular de las proteínas y de los ácidos nucleicos de este; para llevar a cabo su mecanismo de replicación.
Este «parasitismo intracelular» es una particularidad que, aunada a la composición simple y a su modo de multiplicación, constituyen dos características esenciales de los virus. La estructura biológica de los virus está conformada de la siguiente manera:
- Una carga genética, que posee los códigos hereditarios ARN o ADN.
- La cápside, que es una capa de proteínas que lo recubre.
- Y en algunos casos, una cubierta de lípidos, que los envuelve y protege cuando están fuera de la célula.
Esta estructura viral básica se denomina virión.Esta es la unidad mínima con la capacidad de infectar a la célula que lo hospeda; y multiplicarse mediante la síntesis realizada por ésta de los ácidos nucleicos y las proteínas.
Los virus solo pueden ser observados mediante un microscopio electrónico; con excepción del Pandoravirus o Pitovirus, que puede visualizarse en microscopio óptico.
Virus: ¿seres vivos o simple materia orgánica?
Esta dicotomía científica de que, si los virusson una «forma de vida», o simplemente materia orgánica, permanece sin una resolución categórica. Pero, más allá de consideraciones filosóficas respecto al ser, se impone el hecho indubitable de que los virusnecesitan de la célula huésped.
La misma la necesita para reproducirse y desarrollarse, sin ella, son solo materia orgánica que no puede cumplir funciones de un ser vivo; como, por ejemplo, funciones homeostáticas o metabólicas.
Algunos autores señalan que la cualidad de ser vivo implica «la capacidad de replicarse». Pero este argumento es falaz y reduccionista porque un virusno puede replicarse sino una vez que ha parasitado la célula.
En definitiva, todos los seres vivos están clasificados filogenéticamente en el «árbol de la vida». Construido a partir del ARN ribosómico, pero bien sabido es, que los virus carecen de ribosomas, (no sintetizan proteínas).
Tampoco califican para ser ordenados en dicho «árbol de la vida» por carecer de:
- Un ácido nucleico.
- Un registro fósil.
- Un gen común entre los diversos grupos.
- Un ancestro común, es decir, sus orígenes son varios.
Transmisión de los virus
Los virus infectan todo tipo de vida sobre el planeta, animales, plantas, hongos, bacterias e inclusive otros virus están expuestos a su acción patógena. Para ello se valen de los vectores de transmisión. Estos vectores suelen ser insectos hematófagos o fitófagos infectados, que, al picar a un animal, a un ser humano o morder a una planta, le contagian o inoculan el virus.
Pero también, entre los vectores de transmisión, hay animales portadores de virus, que lo transmiten a otros animales, o al ser humano. Tal es el caso de la rabia, mediante la mordida de un animal que se encuentre infectado.
La transmisión de los virusno solamente ocurre por vectores. Existen otros medios de propagación, como el aire que, a partir del estornudo o de la tos de un individuo enfermo, actúa como medio de dispersión.
Los virus atacan a la humanidad desde sus inicios, produciendo enfermedades que comprometen la vida del individuo que las sufre. Los modos de transmisión varían desde la vía sexual, pasando por superficies contaminadas, hasta el agua y los alimentos con virus que ingerimos y que afectan el tracto digestivo.
Existen además las denominaciones transmisión vertical y transmisión horizontal. La primera, es la que se da, de madre a hijo, el recién nacido se contagia al momento del alumbramiento. La segunda, se produce de persona a persona, y es la forma más común de contagio viral.
Defensa antiviral
Ya hemos dicho que un virus necesita invadir las células vivas del huésped que lo aloja para poder reproducirse. Para esta finalidad, utiliza diversas estrategias de transmisión ya mencionadas. Para lograrlodebe vencer primero diversas barreras de defensa que nuestro organismo opone. Entre ellas están:
- La piel, que constituye un obstáculo para su entrada, únicamente en aquellas circunstancias en las que se encuentre lesionada, o sufra una picadura insectos, el virus tendrá puerta franca para entrar.
- Las membranas mucosas del cuerpo (las de los sistemas respiratorio y reproductivo) constituyen otra barrera defensiva que, ayudada por macrófagos (células defensivas) destruyen los virus que son retenidos en ellas.
- El sistema digestivo, constituye también una barrera, gracias a que produce ácidos agresivos, especializados en deshacer proteínas, lípidos y carbohidratos.
Defensa antiviral al penetrar el organismo
Por último, si logra penetrar el organismo, debe enfrentar la impresionante maquinaria de defensa comprendida por:
- El sistema inmune con el que nacemos, que actúa mediante los fagocitos.
- El sistema complementario constituido por 20 proteínas que el hígado produce, que actúan destruyendo la envoltura proteínica de los virus.
- El sistema de alerta de los interferones, los cuales son unas proteínas producidas por las células que, unidas a receptores de la membrana celular, advierten el ataque de los virus.
- El sistema inmunológico adaptativo, que está configurado por los anticuerpos producidos por células B y los linfocitos T.
Generalmente, el sistema inmunológico innato es muy eficiente combatiendo las infecciones virales. Sin embargo, ante el aumento significativo del número de virus replicados en las etapas iniciales de la infección, puede disminuir su eficacia. Sólo entonces, el sistema inmunológico adaptativo o específico actúa con dos elementos que lo constituyen: los anticuerpos y las células T.
Los anticuerpos
Pues bien, estos son generados por las células B como respuesta inmunitaria a la identificación del antígeno. Este será tapizado en toda su superficie, del mismo modo que ocurrirá con las células infectadas, por una notable cantidad de anticuerpos que los neutralizan y eliminan. A continuación, las células B llegan a formar parte de la memoria del sistema inmunológico, listas para combatir una nueva incursión del virus.
Las células T asimismo operan destruyendo a las células infectadas con el virus. Estas células infectadas, exhiben fragmentos de proteína viral sobre su superficie, de este modo son identificadas y destruidas.
Ahora bien, los virus a veces consiguen evadir estas defensas inmunitarias de diversos modos a saber:
- Inhibiendo la fabricación de interferón, el cual es una proteína producida por la célula que le permite resistir al virus.
- Mutando a una nueva cepa para vulnerar la memoria del sistema inmunológico adaptativo.
- Fusionando su carga genética con otros virussimilares, de origen diverso; (como la influenza humana, la influenza aviar o la influenza porcina) al infectar a individuos de la misma u otra especie. Este procedimiento anula la memoria del sistema inmunitario y este no reconoce la nueva variante.
- Envolviendo sus genes con capas proteicas extra, como los rotavirus que tienen tres capas; y solo la capa superior es eliminada por la acción enzimática del sistema digestivo, manteniendo intacta su carga genética.
Una vez vulnerados todos los medios dispuestos por el sistema inmune, el viruscomienza la incubación; cuyo lapso varía dependiendo de la clase de virus, hasta la manifestación de los síntomas iniciales. También están aquellos virus que permanecen en latencia, como ocurre en el caso del herpes y del VIH. Estos se mantienen asintomáticos por mucho tiempo.
Los virus y los antibióticos
Muchas personas creen que los virus logran combatirse con antibióticos. Esta creencia está arraigada en los estratos más vulnerables de la sociedad. Nada más errado que esta práctica. Los antibióticos funcionan atacando la membrana celular de las bacterias; sin embargo, los virus, a diferencia de las bacterias, son acelulares, por lo que se tratan con vacunas y medicamentos antivirales.
Las vacunas permiten, al crear una memoria, que el sistema inmune reconozca la cubierta de proteínas que rodea el virus (denominada cápside) como peligro inminente y lo destruya. Pero la constante mutación, permite a la mayoría de los virusno ser reconocidos, logrando así, vulnerar el sistema inmune. Esta capacidad de mutación le permite prolongar su ciclo de vida.
Lectura recomendada: Descubre las diferencias entre virus y bacterias
Cómo se pueden clasificar los virus
Pues bien, el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) por sus siglas en inglés, se encarga de clasificarlos dentro de un sistema taxonómico (reino, dominio, filo, subfilo, orden, suborden, clase, familia, subfamilia, especie y género).
Encontramos también la clasificación de Baltimore (1971) que debe su denominación a David Baltimore, biólogo estadounidense. En este caso los virus se ponen en siete grupos, expresados en números romanos, de acuerdo a: cadena (monocatenaria, bicatenaria); ácido nucleico (ARN, ADN); sentido (positivo, negativo) y la manera de replicación.
Por otro lado, los virus se clasifican también de acuerdo a su fenotipo (cápside), por su genotipo (genoma), de acuerdo a su modo de replicación o transcripción. Además, por la patología que producen, y por su tamaño y morfología.
ADN y ARN
En sentido estricto podemos señalar que existen los virus ARN y los ADN, cada uno posee un material genético monocatenario o bicatenario. Los que son ARN monocatenarios lo son de sentido positivo (+) o de sentido negativo (-).
Los ARN se reproducen en el citoplasma de la célula que funciona como huésped mientras que los que son ADN lo hacen en el núcleo de la célula. Pero los que son retrovirus (es decir, ARN monocatenarios de sentido+) usan otra maniobra de replicación, conocida como transcripción inversa o retrotranscripción.
Esta modalidad consiste en la generación de una copia de ADN bicatenario a partir de un ARN monocatenario. El provirus integrado en el ADN de la célula que funciona como huésped, se replica normalmente, produciendo material genético y proteínas con carga viral; además puede permanecer «como un retrovirus endógeno» transmitido por herencia.
Igualmente, se clasifican en un modo amplio en relación al huésped que suelen infectar. Esta es la clasificación de Holmes, que consiste en tres grupos:
- I Phaginae (bacterias)
- II Phytophaginae (plantas)
- III Zoophaginae (animales)
Por último, señalaremos la clasificación de virus LHT, basada en:
- Caracteres físicos como el ácido nucleico, sea este ADN o ARN; así como caracteres químicos.
- La simetría o forma d ellos mismos (icosaédrica, helicoidal, compleja, que se presenta como unión de las dos anteriores agregando una ‘cola’)
- Envoltura (con cubierta o desnudos).
- Diámetro de su cápside
- Suma de capsómeros
Proceso de replicación de los virus
La finalidad primordial de estos microorganismos es «replicar su información genética». Lo hace mediante el proceso denominado «ciclo replicativo»; es el modo como el virus, una vez está dentro del organismo infectado, hace muchas copias de sí mismo para propagarse dentro de las células del huésped, e infectarlo. Este proceso se efectúa del siguiente modo:
- Adhesión o adsorción, conocido como fijación, ocurre cuando las proteínas del virus; y unos receptores en la superficie de la célula huésped se unen. Esta unión es determinada por la variedad de huéspedes que puede tener un virus.
- Penetración, en esta etapa el virus entra en la célula a través de fusión de membranas o por medio de endocitosis.
- Despojo o desnudamiento, que se da cuando ocurre la degradación de la cápside y se libera el genoma viral.
- Síntesis temprana del ARN mensajero viral, de proteínas víricas no estructurales, indispensables para que ocurra la replicación y transcripción viral.
- Replicación del genoma viral.
- Síntesis postrera del ARN mensajero viral y de proteínas estructurales.
- Cambio postranscripcional de proteínas virales.
- Ensamblaje de partículas virales realizado en la célula.
- Se libera el virus por lisis (muerte celular por destrucción de la membrana).
- Maduración de partícula viral con poder infectivo.
Virus globales
A continuación, describiremos los virus que han impactado más fuertemente a la población mundial.
Influenza
Este es el causante de la gripe común, y corresponde al más extendido sobre el planeta. Es también, uno de los que más estragos ha causado, con un gran índice de mortalidad.
Lo encontramos en tres tipos: A, B y C. Los virus de influenza son ARN inestables con una excepcional capacidad de mutación. Esto permite que la superficie exterior del virus, aparente ser diferente y vulnere de este modo; la memoria inmunitaria de un huésped infectado con una cepa anterior del virus.
VIH o HIV
Es el que causa del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA); es uno de los que puede permanecer en estado de latencia por mucho tiempo, hasta que un factor desencadenante desata su virulencia letal. Este período de latencia asintomática facilita la transmisión persona a persona.
Este virus solamente infecta a linfocitos T humanos porque la proteína gp120 de su superficie interactúa con la CD4 y, además, con receptores de la superficie del linfocito T. EL VIH logró impactar de manera casi delirante, al mundo entero; dada su incidencia en una de las áreas más sensibles para el ser humano, la sexualidad.
Virus del dengue
El DENV, causa el padecimiento conocida como dengue. Afecta principalmente zonas tropicales y subtropicales. Existen al menos unos cuatro tipos de cepas razón por la cual una persona pudiera llegar a infectarse hasta unas cuatro veces. El vector es el mosquito Aedes aegypti y en menor grado el Aedes albopictus, estos son también vectores de la fiebre chikungunya, de la fiebre amarilla, y del Zika.
Coronavirus
Los coronavirus son una familia de virus que en principio atacan a los animales, pero que pueden transferirse a los seres humanos. Fueron llamados así debido a la apariencia de corona que posee la cubierta proteínica que los envuelve.
Son causantes de afecciones respiratorias que pueden ser leves o graves (neumonía, pleuresía), llegando incluso a ocasionar la muerte. Del mismo modo en que ocurren en el caso del SARS-CoV-2 que provoca el Covid-19 o el MERS-CoV, causante del Síndrome Respiratorio de Oriente Medio.
Prevención elemental
La conciencia del potencial infeccioso de los virus, nos proporciona una lección inolvidable de medidas básicas de prevención de virus que siempre existieron, y hoy son de pertinencia inexcusable:
- Lavado de manos con agua y jabón.
- Distanciamiento social.
- Tratamiento del agua.
- Preparación adecuada de alimentos.
- Evitar proximidad de personas infectadas.
- No tocar las mucosas de ojos, nariz y boca.
- Evitar los vectores.
- Relaciones sexuales seguras.
La salud es, sin duda alguna, el bien fundamental que tenemos los humanos. Los virusatentan constantemente contra ella. Estos patógenos, son una vanguardia de la evolución, por su enorme capacidad de adaptación y mutación genética para hacerse más resistentes y crear nuevas cepas.
La profilaxis médica se vale de medicamentos antivirales y vacunas para combatir estos microrganismos. Pero la conjunción armónica entre «psique» y «soma», es decir, entre mente y cuerpo, más ejercicio físico, buena alimentación y ventilación adecuada; son una fórmula valiosa para mantener un sistema inmunológico fuerte, que es la primera línea defensiva antiviral.
Referencias:
https://es.wikipedia.org/wiki/Virus,
www.genome.gov/es/genetics-glossary/Virus
www.inecol.mx/inecol/index.php/es/2013-06-05-10-34-10/17-ciencia-hoy/436-que-son-los-virus-y-como-funcionan
www.lavanguardia.com/vida/junior-report/20200211/473420975426/virus-agente-infeccion-tipos-vacunas.html
www.historyofvaccines.org/index.php/es/contenido/articulos/los-virus-y-su-evoluci%C3%B3n
https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?legacysectionid=Brooks_c29
www.casagrande.edu.ec/project/losvirus
https://revistes.ub.edu/index.php/b_on/article/download/16214/19235
www.revistaciencia.amc.edu.mx/images/revista/69_2/PDF/Virus.pdf
www.msdmanuals.com/es-ve/professional/enfermedades-infecciosas/virus/generalidades-sobre-los-virus
http://inmunologia.eu/microbios-patogenos-y-enfermedad/virus-introduccion
www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/dengue-and-severe-dengue
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