¡Descarga Virus: Eradicados, Desconocidos y Misteriosos - Prof. Gironès y más Apuntes en PDF de Virología solo en Docsity!
TEMA 1. Introducció
El virus de la Polyo no va ser eradicat del tot pel tema polític, les guerres van impedir que es tractessin a totes les persones que tenien la malaltia. Té vacuna i no té un animal reservori tret de l’home. De manera que es podria eliminar del planeta però no s’ha fet com tocava.
El virus de la Verola si que esta eradicada. També té vacuna i cap animal reservori que pugui mantenir la malaltia en latència, únicament l’home. No és una vacuna massa bona perquè a vegades provocava la mort. Ara es té por per si s’utilitza com a arma biològica.
ELS VIRUS SÓN... Agents infecciosos, organismes submicroscòpics, acel·lulars. No es pot dir que siguin més petits que les bactèries perquè s’han trobat virus d’igual o més grans que les bactèries petites. També són paràsits obligats.
Estan vius o morts? Són latents fins que es repliquen que llavors podem dir que estan vius. Per tant, els podem considerar organismes vius? Si perquè és un genotip que és capaç de donar fenotips diferents.
Són elements genètics que presenten dos estadis, un intracel·lular, on el virus pot replicar-se i no extracel·lular que constitueix la partícula vírica que serveix per la transmissió dels virus a nous hostes.
Per què els estudiem? Són les estructures vives més abundants del planeta. El cos té 1013 cèl·lules, té 10 vegades més bacteris que cèl·lules i 100 vegades més virus que cèl·lules. En sistemes aquàtics hi ha de 15-25 vegades més virus que bacteris. Les balenes estan infectades amb Calicivirus , infecten molts animals inclòs l’home. La balena excreta 10^13 partícules víriques al dia.
Per contra, la majoria de virus que tenim no ens provoquen malalties. Tots estem infectats però no malalts. Es troben com la microbiota bacteriana, els virus del nostre organisme (a la pell, integrats als cromosomes, etc) és el que anomenem VIROMA humà. En immunodepressió pot donar-se que hi hagi alguns d’oportunistes.
Com la majoria no causen malalties doncs no podem definir-los com agents patògens. Descartem també el terme partícules amb genoma i càpside perquè el podem trobar en moltes formes, en partícules o integrats.
No s’estan trobant famílies radicalment noves sinó espècies, usant metagenòmica. El que es veu són seqüències que no són virus i que no s’assemblen a res i no saps que són. Hi ha una limitació metodològica important. Un virus per multiplicar-se necessita la cèl·lula hoste adequada, la presència a un aliment no implica que es replegui allà perquè no pot. No fem mala olor per mostrar la seva presència. Els que es transmeten per aigua i aliments solen ser estables i resistents. Són per tant paràsits intracel·lulars obligats i no poden replicar en l’aire, aigua, aliments o superfícies. Els aliments que poden presentar contaminació viral i tenir un aspecte, olor i sabor completament normal. S’han caracteritzat uns 4000 virus de varies dotzenes de famílies diferents i sabem que és solament una molt petita fracció dels virus que existeixen al planeta.
Característiques:
- La mida és d’uns pocs nanòmetres.
- Passen a través de filtres que atrapen la majoria de bactèries.
- Són completament dependents de la cèl·lula hoste.
- Contenen un sol tipus d’àcid nucleic en general i la informació genètica pot estar en molècules de DNA o de RNA.
- El genoma en alguns grups de virus poden ser infecciosos. Infecciós vol dir que en posar-lo a una cèl·lula hoste es replicarà.
- Alguns virus poden persistir en la cèl·lula mitjançant la inserció del genoma o mantenint el genoma episòmic.
Mida:
Els més petits tenen mida semblant a un ribosoma. Els de plantes solen ser filamentosos. El més gran és el Pox virus com la verola. En proporció amb bacteris, els virus són més petits però s’han descobert virus gegants. Els anomenats megavirus o Pandoravirus. El més gran és Pithovirus sibericum , porta congelat 30000 anys i és infecciós a protozous. Es troba al permafrost de Siberia que s’està descongelant.
En ecosistemes aquàtics són importants perquè regulen els sistemes. S’han trobat els virus anomenats Sputnik que són els més petits i es veu que repliquen on hi ha grans cultius de Mimivirus perquè els infecten. Als oceans hi ha molts virus gegants que probablement són paràsits del plàncton.
Experiment: es van agafar dues mostres d’aigua, una amb bacteris i fags i una l’altre on s’havien extret o eliminat els fags. Es va hipotetitzar que on no hi havia fags hi hauria un major creixement dels bacteris. Quan es va realitzar l’experiment es va veure que el creixement era major allà on hi havia fags. Per què? Perquè la lisi de les bactèries pels fags era aliment pels altres bacteris que creixien més. Els bacteriòfags no només infecten i intercanvien genoma sinó que també regulen la vida.
Hostes virals:
A. Humans:
- HIV: no es pot confondre perquè té la càpsida allargada. A la imatge està sortint de la cèl·lula.
- Hepatitis A: molts són icosaedres com aquest.
- Adenovirus: també són icosaedres amb unes prolongacions. Quan la càpsida és la envolta externa és que aquest virus sol ser més resistent, el que té envolta lipídica és més sensible. Per sort, els patògens grans no són molt estables. Els Adenovirus venen de les glàndules adenoides, són virus que viuen amb nosaltres.
- SACRS: Són Coronavirus. Va crear una gran alarma en la part d’Àsia. Ara s’ha posat “de moda” el MERS en els camells.
- Influenza : Són els de la grips, es transmeten per gotes o líquids.
- Filoviridae : Com l’ebola, té una envolta amb espícules. Per sort, es transmet per contacte amb gotes o líquids no pas en sec. L’envolta lipídica fa contaminació més directa però no el fa molt resistent.
B. Plantes:
- Tabac: té una estructura allargada i rígida. C. Bactèries.
Virus actualment descrits:
Es refereixen als Megaviridae que s’han trobat a l’home, sobretot a secrecions respiratòries de pacients amb pneumònia. Aquesta família inclou els Megavirus, Mimivirus i altres. Tenen un diàmetre de 600nm (similar a micoplasmes), tenen dsDNA amb més de 1000000pb i més de 1000 probables ORFs.
Impacte dels virus sobre l’ambient i la societat:
Són útils com vectors a teràpia gènica, com anticancerígens, a agricultura i producció animal, etc. Els del viroma humà són importants, cal mantenir-los. La infecció d’un virus pot fer que una coinfecció sigui més lleu, poden fer que una infecció bacteriana no sigui tan greu perquè la infecció vírica provoca més citocines. S’ha usat molt a biologia molecular i en aspectes de la genètica.
Experiment: Al 1952, els genetistes Alfred Hershey i Marta Chase van demostrar que era en el DNA on es trobava la informació genètica que constituïa el material hereditari. Al comprovar que en el bacteriòfag T2 era el DNA el que entrava en la bactèria E.coli. Per fer això van marcar les proteïnes de la càpsida amb 35 S i en un altre cultiu el DNA del virus amb 32 P. Es van infectar bactèries amb aquest dos cultius i un cop infectades el que van fer és utilitzar una liquadora per separar els virus de les bactèries.
Grans epidèmies i brots recents:
Els virus han tingut i tenen un paper important en la historia i els costums de la societat.
- HIV: Ha tingut grans conseqüències en l’última epidèmia. Molts infectats no expressen encara la malaltia i amb el medicament antiviral estan controlats.
- Grip ( Influenza , Orthomixoviridae ): Al 1918 es va donar la més gran, l’anomenada grip Espanyola amb aquest nom perquè els primers casos es van certificar aquí. Van morir més persones d’aquesta malaltia que de la primera guerra mundial, que es va donar just abans de l’epidèmia d’aquesta malaltia (es van estimar 20-50 milions de morts)
- Polyo ( Enterovirus , Picornaviridae ): Hi ha evidències des de l’antic Egipte. Es donaven grans brots després de l’estiu. Actualment, aquí no hi ha ja aquest virus. Al 1940-1950 afectaven a nens no massa petits perquè si estaven en contacte des de petits no calia vacuna ja que estarien immunitzats degut a les condicions dolentes que hi havia. Això passava amb HAV i el Polyovirus 1, 2, 3 (totes dues Picornaviridae ). Amb la millora de la sanitat i la neteja es van donar grans brots degut a que els nens no s’immunitzaven sols. A Amèrica es va començar a fer grans controls sobre tot allò que s’escrivia de virus fins que algun va trobar la manera de sintetitzar artificialment la Polyo. Això va portar a la síntesi de dues vacunes, primer una inactiva amb virus mort (Joas Salk, 1955) i, més tard, una amb virus atenuats (Albert Sabin, 1960). La vacuna de Salk es va veure que feia grumolls on dins d’ells podien allotjar-se virus no atenuats que si s’administraven podien provocar la mort perquè el virus afectava com la malaltia, no es va tenir en compte que els vius no fan suspensions.
- Febre aftosa: Infecta a l’home però és poc eficient. Afecta més a animals de granja, bovins i porcins i provoca grans pèrdues econòmiques.
- West Nile: Es va donar per mosquits, va arribar per avió des d’Afganistan. Es va intentar eliminar amb una gran ruixada d’insecticida. El virus s’ha estes per tots els Estats Units des del 1999 amb 62 casos d’encefalitis i 7 morts a Nova York. S’ha vist que es transmet per aus a l’home i a cavalls per mitjà dels mosquits.
- Brots: de Norovirus , hepatitis E, gastroenteritis, hepatitis aguda, Hantavirus (malalties respiratòries), etc.
- Ebola: És l’última epidèmia que va escandalitzar-nos, és una febre hemorràgica.
Tècniques i mètodes d’estudi de virus:
Per poder veure els virus, cal que utilitzem un microscopi electrònic de transmissió (MET) amb un mínim de quantitat de virus que seria entorn els 10^8 virus/ml. Tot i que també podem usar mètodes d’aglutinació per ajuntar-los per l’observació.
Per detectar si són o no hi són en el nostre mostreig, cal detectar les proteïnes virals o el genoma del virus.
Per fer un diagnòstic utilitzem anticossos contra el virus i així podem detectar si està o no a l’organisme del pacient estudiat.
Les mostres recollides per l’anàlisi de virus deurien transportar—se el més abans possible al laboratori, conservar-se a 4ºC un màxim de 24h i realitzar el tractament de la mostra quant més abans millor. Si el temps previ al inici de l’anàlisi de les mostres és superior a 24h, és convenient congelar. Generalment (existeixen excepcions) les mostres o el concentrat de virus obtingut desprès de la primera fase del tractament de la mostra es col·loca a -20 durant pocs dies o a -70ºC si és un temps més llarg d’emmagatzematge. Es poden usar conservants per eliminar els bacteris que hagin aparegut, com poden ser antibiòtics o antibacterians.
Es cultiven amb cultius cel·lulars però hi ha molts que no es saben cultivar o que són difícils de fer i es triga massa. Al laboratori intenten usar línies cel·lulars en lloc d’animals. El Norovirus (gastroenteritis) o el HEV són virus que costa molt tenir cultivats.
Els 4 mètodes per detectar virus són:
- Microscòpia electrònica: Amb un mínim de quantitat de virus que seria entorn els 10^8 virus/ml. Tot i que també podem usar mètodes d’aglutinació per ajuntar-los per l’observació.
- Cultiu cel·lular: Quan observem cultius podem veure que es formen clapes que són zones on no hi ha cèl·lules o bactèries (en el cas de que siguin bacteriòfags). Així observem que s’ha donat una infecció i mort, perquè sinó no hi haurien les clapes, i també podem utilitzar-ho per quantificar. Si el virus no mata les cèl·lules, encara que les infecti, no veurem clapes enlloc.
- Tècniques immunològiques: Com pot ser ELISA o immunoassajos. El que fem és col·locar una placa amb proteïna del virus i mirar si l’organisme infectat té anticossos per aquest virus. Desprès utilitzem un detector d’anticossos per verificar si n’hi ha o no.
- Tècniques moleculars: Aquestes tècniques són més cares i estan dirigides a la detecció del genoma del virus. La més important i més emprada és la PCR.
Les dues ultimes són les que més s’utilitzen per diagnòstic clínic, sobretot per detectar els anticossos contra virus.
- Cultiu de virus en un ou embrional: És un molt bon cultiu perquè són cèl·lules vives, estan en un ambient estèril i són barats. El procés s’inicia desinfectant una zona de l’ou i inoculant el cultiu viral amb una xeringa. El col·locarem allà on sigui més adequat, pot ser al fluid al·lantoic o al rovell. Desprès es recupera el líquid ja infectat amb una xeringa i tenim un cultiu dels virus que nosaltres em volgut. Això s’usa molt per fer vacunes com la de la grip per exemple, per això molts cops s’adverteix que pot portar traces d’ou tot i que es purifiquen. Actualment, es pensa que la vacuna de la grip pot deixar de fer-se a ou embrionals i pot emprar-se cèl·lules de gos però és un tema que està encara en debat.
- Quantificació aproximada de la concentració de virus per assajos d’hemaglutació: Les glicoproteïnes externes de l’envolta lipídica tenen la capacitat d’aglutinar hematies. Es fan dilucions de la suspensió del virus amb el mateix volum d’hematies de pollastre. Es deixa a 4ºC i es mira al cap de mitja hora si s’han fet xarxes o no, si es deixa més temps és possible que les xarxes s’estiguin o s’hagin trencat degut a que les pròpies glicoproteïnes del virus tenen la capacitat de trencar aquestes unions. Les xarxes es formen degut a que el virus s’aglutina amb les hematies.
Es pot donar que es miri la inhibició de l’hemaglutació, llavor el que veuríem és que s’inhibeixen les xarxes. Això es pot fer per comprovar que el pacient té anticossos, agafes sèrum on es suposa que hi ha anticossos i ho aboques sobre hemaglutacions.
Tècniques moleculars : Es basen en la detecció dels àcids nucleics dels organismes estudiats. El seu us permet la detecció de virus inclús en mostres molt poc concentrades com són les ambientals. Ens podem posar malalts amb aliments que tinguin molt poques partícules víriques. Les més utilitzades són les basades en l’amplificació del genoma, com la PCR. Poden aportar una màxima sensibilitat i especificitat, permeten la detecció i l’estudi de virus no cultivables, permeten la realització d’estudis epidemiològics i filogenètics.
Tipificació : La seqüenciació i l’anàlisi filogenètic és la tècnica de tipificació més utilitzada actualment en virus. S’ha fet a base de barrejar anticossos. Es fa una suspensió de cèl·lules a diferents cultius i ho exposes al virus, apliques l’anticòs i mires a quin dels cultius es dóna una reducció del virus. Així podem saber quin virus és segons l’anticòs que reaccioni. Ara es fa per tècniques moleculars valorant quina part del genoma es la correcta per diferenciar virus que poden ser de la mateixa família. Cal escollir una regió que sigui diferent en els virus que volem identificar o comparar. Els Enterovirus es detecten usant primers comuns anomenats Panderovirus, així podem seleccionar-los.
LA PCR niada o nested-PCR és la que té màxima sensibilitat per aquest tipus de treball i permet, en moltes ocasions, detectar virus de manera molt concreta.
