Virología Fundamental: Estructura, Replicación y Patogenia de Virus y Priones

Virus: Definición y Características Generales

El término Virus (del latín, veneno) se refiere a:

• Agente infeccioso.
• Parásito intracelular obligado.
• Pequeño tamaño.

Estructura de un Virión

Un virión (partícula viral completa) se compone de:

1. Nucleocápside (o Nucleoide):
   • Composición: Ácido nucleico (ADN o ARN) y proteínas.
   • Función del Ácido Nucleico: Contiene la información genética.
   • Función de las Proteínas (Cápside): Proporciona estructura, actúa como sitio de unión a la célula y contiene determinantes antigénicos.
2. Envoltura (Opcional):
   • Composición: Lipoproteínas (derivadas de la membrana celular del huésped).
   • Función: Contiene glicoproteínas de envoltura esenciales para la adsorción y penetración.

Ciclo de Replicación Viral

El ciclo de replicación viral consta de varias etapas secuenciales, iniciando con la adsorción del virus al receptor celular.

1. Adsorción del Virus a la Célula

Características de la adsorción:

• Implica la unión del antirreceptor viral (glicoproteína de envoltura o de la cápside) con el receptor celular.
• Es independiente de la temperatura corporal.
• No requiere energía.
• Es un proceso específico.
• Los receptores celulares son glicoproteínas con diferentes funciones celulares.

Concepto de Tropismo

El tropismo está definido por el tipo de célula en la que el virus es capaz de replicarse. Depende de que la célula huésped posea no solo el receptor, sino también todo lo necesario para que el virus cumpla con su ciclo de replicación.

2. Penetración del Virus en la Célula

Este proceso es dependiente de la energía celular y ocurre mediante dos mecanismos:

1. Endocitosis mediada por receptores:
   • Virus desnudos.
   • Virus envueltos.
2. Fusión de la membrana celular con la envoltura viral:
   • Exclusivo de virus envueltos.

3. Salida del Virus de la Célula

• Brotación (Gemación): Típico de virus envueltos.
• Lisis celular: Típico de virus desnudos.

Rango Huésped y Clasificación Viral

Rango Huésped

• Todos los seres vivos pueden ser infectados por un virus, pero la relación huésped/virus es específica.
• Especie biológica: Virus animales (Vertebrados, Invertebrados), Virus vegetales, Virus de bacterias (Bacteriófagos), Virus de hongos.
• Tipo de célula (Tropismo celular): Virus neurotropos, hepatotropos, dermotropos, pantropos.

Clasificación de los Virus

Los virus se clasifican según diversos criterios:

• Rango de huésped: Virus animales, vegetales, etc.
• Forma de transmisión: Respiratoria, digestiva, cutaneomucosa, por vectores, transfusiones, sexual, congénita.
• Propiedades fisicoquímicas: Utilizadas por el Comité Internacional de Taxonomía (Familia, Género, Especie).
• Tipo de ácido nucleico (AN) y mecanismo de replicación (Clasificación de Baltimore).
• Tamaño del virión y simetría de la cápside.
• Presencia de envoltura.
• Lugar de ensamblaje de la cápside y forma de salida.

Familias de Virus

Familias de virus ADN:

Familias de virus ARN:

Efectos de Agentes Físico-Químicos y Priones

Efectos de Agentes Físico-Químicos y Ambientales sobre la Infectividad Viral

• Temperatura: Una vida media de 1 hora a 60 °C es suficiente para inactivar la mayoría de los virus.

Caso Específico: Virus de la Hepatitis B (HBV)

El HBV mantiene su infectividad inalterada durante 6 meses a temperatura ambiente. El calor destruye el virus rápidamente, al igual que agentes químicos como el hipoclorito de sodio, el formol o el glutaraldehído.

Priones

Los priones son partículas proteicas infecciosas que se caracterizan por:

• La proteína del prión normal (PrP^c) está codificada en el cromosoma 20 y se encuentra en la membrana neuronal de mamíferos.
• Carecen de ácido nucleico.
• No son afectados por radiación U.V. o ionizante.
• Son resistentes a la degradación por proteasas.

Enfermedades Producidas por Priones (Encefalopatías Espongiformes)

La acumulación de la forma patológica del prión (PrP^sc) en el Sistema Nervioso Central (SNC) causa enfermedades neurológicas letales, conocidas como encefalopatías espongiformes. Estas se presentan en tres formas: esporádica, hereditaria y adquirida por infección.

Ejemplos de enfermedades priónicas:

• Scrapie: Afecta a ovejas.
• Encefalopatía espongiforme bovina: Conocida como «mal de la vaca loca».
• Kuru: Caracterizada por ataxia y demencia.
• Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ): Síndrome cerebral orgánico causado por el prión. La pérdida de funciones cerebrales es similar a la enfermedad de Alzheimer, pero su progreso es muy rápido. No hay cura.
• Síndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (GSS).
• Insomnio familiar fatal.

Patogenia Viral

Estadios de la Infección Viral

1. Infección del huésped.
2. Diseminación intrahúesped.
3. Eliminación al exterior.

Vías de Entrada al Organismo

• Piel: Es la primera barrera. La entrada ocurre por ruptura, picaduras, pinchazos o mordeduras de animales.

Vías de Diseminación

• A través de la piel: Por líquido o de célula a célula.
• Vía linfática: A través de ganglios linfáticos, donde puede ocurrir inactivación o replicación en macrófagos o linfocitos, llevando a la diseminación.
• Vía sanguínea (Viremia): Puede ser viremia primaria o secundaria.
  • Plasma: Enterovirus, Togavirus, HBV, HCV.
  • Eritrocitos: Virus de la fiebre por garrapatas del Colorado.
  • Linfocitos: HCV, HBV, HIV.
  • Monocitos: Viruela, CMV, HIV.
  • Plaquetas: LCM (Linfocítica Corio Meningitis).
• Vía transplacentaria: CMV, Rubéola.
• Vía neural: Rabia, Herpes.

Mecanismos de Lesión Celular

• Directos: Acción directa del virus por replicación (ejemplo: efecto citopático – ECP – en cultivo de células).

Resultado de la Infección

Cada infección es una carrera entre el agente infeccioso y el huésped. El resultado de esta batalla puede ser una enfermedad leve o grave, o una infección asintomática.

Tipos de Infección Viral

• Infección aguda asintomática.
• Infección aguda sintomática.
• Infección aguda con complicación tardía.
• Infección persistente asintomática.

Oncogénesis Viral

Mecanismos de Oncogénesis Viral

• Los tumores se originan cuando se altera la expresión de uno o más genes que regulan el crecimiento celular o la diferenciación.
• Es una proliferación anormal de las células debido a una falla en el control del ciclo celular.
• Cuando este proceso se produce en células cultivadas in vitro, se denominan células transformadas.

Relación entre Infección Viral y Cáncer