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TEMA 1. LOS VIRUS
- Conocer sus estructuras y modo de multiplicación para entender los
mecanismos de control
- Relación virus y tumores
- Describir virones y pirones
- Aspectos beneficiosos de los virus
1º PREGUNTAS INTRODUCCIÓN DEL TEMA
1º ¿En que se diferencia un virus de una bacteria?
Un virus no es una célula y una bacteria es una célula procariota. Los virus no se
multiplican extracelularmente, es decir, necesitan células. Es un parásito
intracelular obligado. Por tanto, los virus no tienen metabolismo propio.
2º ¿Cómo entra en el cuerpo humano (Vías de infección)?
Hay varias vías:
- Aéreas
- Por medio de heridas en la piel (por la piel intacta es complicado)
- Por picaduras de otros animales (inyectan directamente en la sangre),
- Vía oral
- Vía sexual
Conocer la vía de entrada para prevenir la infección es muy importante. Cada virus
está especializado en entrar de una manera porque tiene unas capacidades propias.
3º ¿Cuáles son las vías de transmisión, como salen?
- Por la saliva, lágrimas (secreciones). Algunos virus inducen procesos
diarréicos porque así se transmiten. Es el caso de los enterovirus
- Los virus respiratorios inducen mocos, tos…
Cada virus se organiza para ser mas eficaz al entrar y al salir
4º ¿Una vez dentro puede infectar cualquier célula?
No. Depende de los receptores de la membrana de la célula. Es decir, están
especializados. El encuentro de la célula y el virus es fortuito, por ello, se necesita
mucha cantidad de virus en el cuerpo. Los de vía sanguínea como circulan por todo
el organismo mas rápido, infectan mas rápidamente.
5º ¿Qué significa infectar?
Significa multiplicarse en un ser vivo. No puede multiplicarse en tejidos muertos
(persona ya fallecida)
6º ¿Los virus son virulentos?
Virus en latín significa veneno. Un virus infecta y al infectar produce mas o menos
daños, es decir, es mas o menos virulento.
Ejemplo omicron menos virulenta que delta (produce menos daños).
Hay virus que con el tiempo han dejado de ser virulentos (nos hemos adaptado a
ellos). Los virus son patógenos porque tienen la capacidad de hacer daño, en mayor
o menor medida. A veces no depende de el virus, sino del sistema inmunitario del
huésped.
7º ¿Cuánto tarda en multiplicarse?
Los virus tardan horas. La gripe 5-6, los coronavirus 8 horas.
8º ¿Cuántos nuevos virones se producen por cada célula?
Alrededor de 1000 nuevos virones. Al tener esta tasa hace que sean muy eficaces.
Hay modificaciones que hacen que salgan virones distintos mejores o peores que
las anteriores.
9º ¿Puede una misma célula ser infectada por varios virus?
Claro que si.
10º ¿Puede ser infectada por distintas variantes?
Depende si infectan el mismo receptor. Si se pueden producir coinfecciones y
formar nuevas variantes porque ser recombinan los RNA.
2º LOS VIRUS
2.1 Puntos clave
No son células
Actúan como parásitos intracelulares obligados
Son específicos de las células huésped
Multiplican 10000 en 30 min
Se han descubierto virus gigantes (minivirus) que son capaces de codificar
hasta 900 proteínas
Algunos términos importantes son:
Virus
Virión
Bacteriófago ( fago)
Provirus (profago)
Cápside
Envoltura
Ciclo lítico y lisogénico
Huésped natural y accidental
Prión
2.2 Éxito evolutivo
Los virus gracias al éxito evolutivo son los mas abundantes del planeta.
31 [Bacterias:1030 ]
- 1 ml de agua de mar contiene 10
7 fagos y 10
6 bacterias
El viroma humano es la gran diversidad de virus (algunos específicos de nuestras
células y otros de nuestra microbiota). Tiene un impacto sobre nuestra microbiota
normal (papel importante entre su salud y enfermedad)
Nosotros tenemos 10
31 células humanas + microbiota (aproximadamente 100 virus
en nuestro organismo). El 8% de los genes tienen origen vírico.
2.3 ¿Qué no aportan los virus?
Pueden tener aspectos positivos y negativos
a) Negativos infeccioners, tumores
Virus significa veneno
b) Positivos antibacterianos, terapia.
El mosaico del tabaco se llama así porque la planta del tabaco tiene una forma de
azulejo, se estropea por una infección vírica. Se observo que triturando hojas con
mosaico y las filtraban (las bacterias no pasarían el filtrado). Se observo que el
filtrado si que infectaba a plantas sanas.
3.1 Estructura y composición
Los virus están formados por:
a) Material nucleico
El material genético de los virus puede ser DNA o RNA. NINGUNO MANTIENE
LOS DOS. Los virus con envoltura son mas lábiles (débiles) a los detergentes,
cambios ambientales.
b) Proteínas (las mínimas posibles: “piratas de la célula”)
Estructurales (cápside; proteínas de la envoltura)
No-estructurales con funciones diversas: enzimáticas (proteasas,
ribonucleasas); facilitan la multiplicación; inhiben sistema inmune; de
algunas no se conoce su función
c) Envoltura: es lipídica. La roba de la célula que ha infectado. No todos los
virus tienen la envoltura. Dependiendo de ello tenemos:
Virus con envoltura
o HERPES-ZOSTER
o HEPATITIS B Y C
o PEROTIDITIS
o INFLUENZA
o CORONAVIRUS
o ZIKA
o ÉBOLA
Virus desnudos
o PAPILOMA (DNA): produce tumores
o RINOVIRUS (virus catarrales) (RNA)
o Hepatitis A (DNA)
o POLIOVIRUS
3.2 Propiedades de la cápside
Formada por la unión de CÁPSÓMEROS (proteínas globulares).
Función de proteger el material genético del virus.
Disponen las proteínas hacia el exterior interactuando con el anfitrión.
3.2 Material genético (DNA y RNA)
Nunca ambos juntos en un virus. El RNA es mas inestable que el DNA y por tanto se
producen mas mutaciones. Aun así, hay algunos virus a los que les interesa ser
RNA, como el virus de la GRIPE O EL CORONAVIRUS.
Los virus que son DNA pueden insertarse en el DNA de la célula que infecta.
Ejemplo ERPES.
Algunos virus RNA también tienen está capacidad, porque pueden cambiar su
material de RNA a DNA son los RETROVIRUS
RNA se retrotranscriben para conseguir DNA transcriben a proteínas
Si se introducen en el material genético del espermatozoide o embrión, harían que
todas tus células tuvieran esta marca. Dentro del genoma humano tenemos un 10
% de genes víricos. Son rastros de los retrovirus que se insertaron años atrás.
Ejemplo placenta de los mamíferos es de origen vírico.
Ejemplo trasplante de corazón de cerdo a humano. El cerdo también tiene
retrovirus, que pueden ser traspasados al humano. Para evitar esto se interfirieron
los genes del retrovirus del cerdo.
c) Recombinación entre hebras en virus diploides ejemplo VIH
d) Recombinación tras la coinfecciones frecuente en coronavirus (variante
mezcla de omicron y delta).
e) Reorganización de segmentos tras la co – infecciones en virus de genoma
fragmentado virus INFLUENCIA
El DNA se produce 1 error de cada 10.000.000 y el RNA 1 de cada 1000.
Ejemplo de genoma viral de RNA con 10.000 bases (muy frecuente) y con una
frecuencia de mutación estándar de 10
Si una célula infectada con este virus produjera 1 nueva partícula de virus,
ésta sería mutante en una base (10.000 x 10
Pero si se produjeran 1.000 nuevas partículas de virus por cada célula
infectada (muy frecuente), se estarán produciendo 1.000 nuevos mutantes
virales por célula infectada.
4º ETAPAS DE MULTIPLICACION DE LOS VIRUS
Las etapas comunes a todos son:
- Absorción
- Entrada
- Replicación del material nucleico
- Síntesis de proteínas
- Ensamblaje y liberación
Imágenes de Influencia (virus gripe)
4.2 Penetración y decapsidación
Hay dos tipos solo entrada de material genético / fusión de la membrana
- Solo entra el material genético (ácidos nucleicos.)
Ejemplo fagos
- Fusión de membrana: ser fusionan las dos envolturas y entra el material
nucleico dentro de su cápside.
Ejemplo VIH
- Endocitosis:
Entra todo el virión por endocitosis y luego se
da la decapsidación.
Ejemplo INFLUENZA Y CORONAVIRUS
Un mismo virus dependiendo de la presencia de
correceptores podrá entrar un tipo u otro para entrar.
Ejemplo corona virus endocitosis y si la célula tiene
muchos correceptores facilita la fusión de membranas.
4.3 Replicación y síntesis de estructuras víricas
Se replica el ácido nucleico y llega hasta mRNA para luego sintetizar proteínas.
Dependiendo del tipo de virus se pueden hacer por 7 vías distintas:
Coronavirus tipo IV
Influencia V
Retrovirus VI
El objetivo es que la célula trabaje para conseguir la multiplicación del virus.
Ejemplo SARS-Covid
Destruye el mRNA celular: una de las primeras proteínas víricas en ser
sintetizadas es una nuclease, Nsp1, que hidroliza el mRNA celular; respeta el
vírico porque éste presenta una secuencia diferencial)
Bloquea síntesis de proteínas celulares: Nsp1 bloquea ribosomas para
impedir entrada del mRNA; únicamente permite
entrada del mRNA vírico. Es una proteína vírica que
destruye el RNA memsajero celular (actividad
nucleasa). Por ello, la célula se queda sin
capacidad de síntesis de proteínas. Así toda la
célula está a disposción de las actividades del
virus. El NSP1 además bloquea el ribosoma para
que no entre el ARN celular
4.4 Ensamblaje
Son virus que infectan bacterias. Toda bacteria tiene una gran variedad de virus
que pueden infectares (numerosos fagos para una misma bacteria)
La mayoría de los fagos son DNA
Sigue habiendo ESPECIFICIDAD infectan a un tipo concreto.
Esto es muy importante para la FAGOTERAPIA: es terapia frente a bacteria
empleando fagos.
Ejemplo Bacteriofago T
Uno de los fagos se ve que le está introduciendo el material nucleico.
Las partes son:
- Capside
- El tallo tiene una propiedad retráctil. Las proteínas que conforman una hélice
forman un tallo HUECO que se puede comprimir.
- Placa basal: en ella están las proteínas que interaccionan con los receptores.
- Fibras del tallo: le dan estabilidad para que haya una interacción mas larga
con la célula.
1Absorción de los bacteriófagos
Los receptores que tienen las bacterias para los fagos son cualquier estructura
superficial para de la bacteria puede ser un receptor para un fago (para todo tipo de
bacterias)
Los virus tienen Enzimas hidrolíticas para acceder al receptor:
Algunos fagos son capaces de degradar el glicocálix o incluso la matriz
extracelular de biofilm
Todos los virus tienen LISOCIMA ligada a la placa basal para microperforar la
membrana de la bacteria y asi introducir el material nucleico. La perforan lo justo
para que la bacteria sea eficaz.
La mayoría de los virus para escapar LISAN la bacteria. Por ello, es fácil ver que
bacterias son sensibles a cada virus.
USO El fundamento de la fagoterapia y poder diferenciar dentro de una especia
varios tipos de bacterias se introducen fagos en placas bacterianas en el laboratorio
para ver cuales son sensibles a el.
Una vez que el virus está dentro puede tomar varios caminos. Algunos pueden
integrarse.
2º PENETRACIÓN
EL LISOZIMA asociada a la placa basal perfora el peptidoglicano e introduce en
material nucleico
Una vez que el virus interactua con el receptor genera un cambio conformacional
en el tallo y cabeza. Esto obliga al DNA a circular por el tallo e ir hacia la bacteria
Función capside ¿??
3º MULTIPLICACIÓN
Hay dos tipos de ciclos para su multipilcación.
- Lítico (mas común)
Modula a la bacteria para que fabrique copias del virión. En
aproximadamente 20 min se da la LISIS de la bacteria y la salida de los
viriones.
La LISOZIMA es la encargada tanto de microperforar como de lisar la
bacteria para que salga la explosió n de virones
4º PROFAGO
El profago puede quedar inserto permanentemente. De hecho, de media, el 20%
del genoma bacteriano son genes víricos.
¿Tienen algún efecto los genes del profago?: en ocasiones, alguno de sus
genes puede expresarse o/y alterar las expresión de genes bacterianos, dando
lugar a cambios fenotípicos en la bacteria portadora (se denomina: “ CONVERSIÓN
LISOGÉNICA”).
Ejemplos de cambios fenotípicos (fenómeno se llama CONVERSIÓN FENOTÍPICA )
o Nuevos serotipos (p.ej., cambios en cadena O del LPS)
o Liberación de exotoxinas (el profago contiene dichos genes).
Ejemplos de TOXINAS de origen vírico:
» Escarlatina : Streptococcus pyogenes
» Botulismo : Clostridium botulinum
» Difteria : Corynebacterium diphterieae
» Disentería : E. coli O157H7; Shigella dysenteriae
» Cólera : Vibrio cholerae
La mayoría de estas enfermedades tiene algo en común que provoca sus síntomas
liberan una exotoxina. Estas bacterias son virulentas porque fueron infectadas
por un virus y el profago es el que causa que liberen esas exotoxinas.
Ejemplo: V. CHOLERAE AMBIENTAL, no virulenta, es infectada por un fago que
transporta el gen de la toxina del cólera (CTX). La nueva cepa tendrá ahora
capacidad toxigénica.
PARTE III. PROVIRUS
La inserción y permanencia del
material nucleico vírico en el genoma, también puede ocurrir con algunos virus que
infectan Eucariotas. En este caso se denomina PROVIRUS en lugar de Profago
No es infrecuente: el 8% del genoma humano consiste en genes víricos.
Normalmente son afuncionales o crípticos (de momento ...), otros pueden
manifestarse fenotípicamente
o Adenovirus (el más frecuente en niños) emplean en terapia génica para
tratamieto de tumores. Produce catarros que pueden ser totalmente
asintomáticos (interacción ya no dañina con el huesped)
o VSR (virus sincitial respiratorio); ...
1.1 Rhinovirus
Producen sintomatología muy débil. Tu lo tienes, estas bien y los vas infectando
RNA: muy variable (más de 100 serotipos con escasas reacciones cruzadas)
= No hay vacuna.
Resistente: 2 h sobre piel, varios días en FÓMITES = Alta
TRANSMISIBILIDAD (contagios)
Dosis infectiva mínina : 10
VIRIONES
Tiene alta variación antigénica: le gusta mutar, cambiar de cara
1.2 influencia
Tiene el record de moralidad en la historia de la humanidad
Se le llama influencia se llama así porque es ESTACIONAL es mas estable en frío
y sequedad y el huésped es mas sensible en invierno debido a que se toma menos
sol (baja la VITAMINA D) y hay un mayor hacinamiento.
Apareció una cepa nueva que salto al ser humano y se cobró muchas vidas. A lo
largo de la historia se han ido produciendo variaciones importantes.
Está formado por:
Externamente se ve que tiene una envoltura con unas proteínas propias:
Alta infectividad y transmisibilidad pero baja virulencia
a) Hemaglutinina (hemaglutina los eritrocitos) emplea para entrar en la
célula. Es la que se encuentra en las vacunas contra las gripes
b) Neuroaminidasa (N) es una enzima
Debido de a envoltura tenemos una c ápside formada de proteínas esféricas. En el
interior de ella está el RNA protegido por mas proteínas globulares. Interaccionan
con el RNA y lo protegen. Se llaman nucleoproteínas.
Podemos ver que el RNA está fragmentado en 8 fragmentos causa de su gran
variabilidad.
Hubo una gripe después de la 1º guerra mundial hubo la llamada GRIPE ESPAÑOLA.
Como España no participo había mas libertad de prensa, por eso, se empezó aquí a
notificar casos. Por eso se pensó que había surgido en España, pero en realidad
surgió en la India.
La transmisión del virus influenza:
- Dosis Infectiva mínima: 103-107 viriones
- Tasa de Multiplicación: 1.000/célula (4-6 h)
En la nasofaringe de paciente ...hasta 107 viriones y en la tos/estornudo libera
aprox. 100.000 viriones (150 km/h; 2-5 m de distancia
El virión también persiste en el ambiente Piel (2h) y superficies (48 H)
FÓMITES: cualquier objeto o material inanimado que es capaz de transportar
organismos patógenos. Por ejemplo: ropa, muebles, grifos, manillas, pasamanos,
interruptores, asientos, estetoscopio, móvil, pañuelos, camas, camillas, papel
moneda, etc
FORNOSIS el ser humano recibe un patógeno propio de los animales.
Nosocomia l que se adquiere en los hospitales. La
Es mucho mas variable que el nuevo coronavirus. Se ha tenido que clasificar en
tipos, subtipos…. Por ello cada año hay que ir cambiando las vacunas.
Hay 4 tipos (por orden de virulencia).
- A: alta virulencia (multi huésped, es muy variable) contiene subtipos H Y
N (hasta 18 tipos de H y 11 de N)
- B: virulencia media (tiene pocos huésped y es poco variable).
- C: muy baja virulencia (pocos huesped).
- D : solo en ganado vacuno y porcino (de momento..)
La VACUNA antigripal contiene las proteínas H de los serotipos que con más
probabilidad puedan infectar al ser humano es una estación concreta
En la vacuna que va cambiando cada año, se realiza contra las cepas que es mas
probable que lleguen. La de este año es TETRAVALENTE (contra 4 variantes).
