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Virus Animales: Absorción y Receptores Virales en las Células Animales, Apuntes de Microbiología

El proceso de absorción de virus en células animales, incluyendo la importancia de receptores virales y co-receptores. Se detalla el papel de diferentes tipos de receptores, como proteicos y azucarados, y el uso de antirreceptores virales. Se presentan ejemplos de virus como rhinovirus, reovirus, y el virus de la gripe, y se discuten diferencias en la penetración de virus envueltos y no envueltos. Además, se mencionan diferentes familias de virus, como dsdna, ssdna, ssrna (+) y ssrna (-), y se presentan ejemplos de virus como sv-40, hpv, parvovirus b19, orbivirus, rotavirus, hsv, hcmv, ebv, y más.

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 05/10/2014

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Virus animales
Absorción
La absorción de las partículas virales por las células animales es más compleja que la vista en
plantas y bacterias.
Las células poseen proteínas, o azúcares adosados a glicoproteínas o glicolípidos de la
membrana plasmática, denominadas receptores virales ya que son las moléculas que absorben a
los virus. A veces los virus necesitan algo más que un receptor para absorberse; a la segunda
molécula que interviene en la absorción viral la denominamos co-receptor o 2º receptor. Pero
aunque la célula tenga receptores, el virus no se absorbe hasta que el receptor se encuentra con
su antirreceptor; una molécula del virus que reconoce al receptor de su hospedador. Algunos
virus, no relacionados entre sí, utilizan el mismo receptor.
Dentro de los receptores proteicos, donde predominan las glicoproteínas, podemos encontrar
virus como el Rhinovirus humano, un Picornaviridae cuyo receptor es la ICAM-1, de la familia
de la inmunoglobina, situado en las células del epitelio fucofaringeo. Este es un virus
icosaédrico con 3 protómeros por cara que dejan una pequeña depresión central en la que se
encaja el receptor, interaccionando con los aminoácidos allí localizados.
Dentro de los receptores azucarados encontramos al virus de la gripe cuyo receptor es el ácido
siálico. Los virus como este tienen un mayor grado de hospedadores, inespecificidad que resta
capacidad infectiva al virus. En concreto, el ác. siálico se une al virus de la gripe por medio de
un trímero de hemoglutina que tiene en su envoltura viral.
Una vez reconocido por el receptor, el virus penetra en la célula.
Penetración
Cuando es un virus desnudo, entra por endocitosis acoplado a su receptor.
En el caso de Rhinovirus, no se llega a terminar la formación de la vesícula cuando la cápside
empieza a deshacerse para liberar el genoma que entra a la célula por un poro de la vesícula.
El Reovirus, pierde una primera capa de cápside en el lisosoma. Esto se debe a que este virus
posee una doble cápside y necesita una de ellas dentro de la célula para replicar su genoma
antes de que salga a la célula.
La penetración de los virus envueltos es diferente, se da por fusión de membranas pero, a su vez
se diferencia según sea dependiente o independiente del pH, aunque en ambos casos la fusión es
un mecanismo dirigido por las proteínas de fusión de la envoltura viral.
En los virus como Paramyxoviridae, que no dependen del pH, solo tiene lugar la fusión de
membranas.
En el caso de Orthomyxoviridae (la gripe), dependiente de pH, la fusión de membranas viene
precedida por una endocitosis ya que el medio del lisosoma es más ácido.
Principales familias
Desnudos
dsDNA
pf3
pf4
pf5

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Virus animales

Absorción

La absorción de las partículas virales por las células animales es más compleja que la vista en plantas y bacterias.

Las células poseen proteínas, o azúcares adosados a glicoproteínas o glicolípidos de la membrana plasmática, denominadas receptores virales ya que son las moléculas que absorben a los virus. A veces los virus necesitan algo más que un receptor para absorberse; a la segunda molécula que interviene en la absorción viral la denominamos co-receptor o 2º receptor. Pero aunque la célula tenga receptores, el virus no se absorbe hasta que el receptor se encuentra con su antirreceptor; una molécula del virus que reconoce al receptor de su hospedador. Algunos virus, no relacionados entre sí, utilizan el mismo receptor.

Dentro de los receptores proteicos, donde predominan las glicoproteínas, podemos encontrar virus como el Rhinovirus humano, un Picornaviridae cuyo receptor es la ICAM-1, de la familia de la inmunoglobina, situado en las células del epitelio fucofaringeo. Este es un virus icosaédrico con 3 protómeros por cara que dejan una pequeña depresión central en la que se encaja el receptor, interaccionando con los aminoácidos allí localizados.

Dentro de los receptores azucarados encontramos al virus de la gripe cuyo receptor es el ácido siálico. Los virus como este tienen un mayor grado de hospedadores, inespecificidad que resta capacidad infectiva al virus. En concreto, el ác. siálico se une al virus de la gripe por medio de un trímero de hemoglutina que tiene en su envoltura viral.

Una vez reconocido por el receptor, el virus penetra en la célula.

Penetración

Cuando es un virus desnudo, entra por endocitosis acoplado a su receptor.

En el caso de Rhinovirus, no se llega a terminar la formación de la vesícula cuando la cápside empieza a deshacerse para liberar el genoma que entra a la célula por un poro de la vesícula.

El Reovirus, pierde una primera capa de cápside en el lisosoma. Esto se debe a que este virus posee una doble cápside y necesita una de ellas dentro de la célula para replicar su genoma antes de que salga a la célula.

La penetración de los virus envueltos es diferente, se da por fusión de membranas pero, a su vez se diferencia según sea dependiente o independiente del pH, aunque en ambos casos la fusión es un mecanismo dirigido por las proteínas de fusión de la envoltura viral.

En los virus como Paramyxoviridae, que no dependen del pH, solo tiene lugar la fusión de membranas.

En el caso de Orthomyxoviridae (la gripe), dependiente de pH, la fusión de membranas viene precedida por una endocitosis ya que el medio del lisosoma es más ácido.

Principales familias

Desnudos

dsDNA

  • Polyomoviridae. Son icosaedros regulares con genoma circular. Un ejemplo es SV- que afecta a simios, o los virus BK (trasplantes renales) y virus JC (leucoencefalopatía multifocal) que afectan a humanos. No suelen ser oncogénicos (cancerígenos), pero in vitro algunos virus si son transformantes, como el SV-40.
  • Papillomaviridae. Son icosaedros regulares con genoma circular. La especie más importante es el HPV (papiloma humano) que afecta a los queranocitos en las superficies de los tejidos, produciendo papilomas o verrugas, que son tumores benignos. Algunas cepas, como HPV-16 y HPV-18, poseen antígenos T ya son las causantes del 75% de los casos de cáncer del cuello uterino.
  • Adenoviridae. Son icosaedros regulares con genoma lineal y son patógenos humanos de 1 er^ orden, sobretodo a nivel intestinal, ya que son causantes de enfermedades como conjuntivitis, gastroenteritis o neumonía atípica. Poseen antígenos T activos in vitro. In vivo solo resultan cancerígenos para ratones desnudos (sin timo).

ssDNA

  • (^) Parvoviridae. Son icosaedros regulares con genoma lineal, algunos con y otros sin polaridad de mensajero. Son virus de interés veterinario. El género Parvovirus produce grandes problemas a caninos y felinos. Solo hay un virus, en el género Erythrovirus, que afecta a humanos, el B19 que provoca reticulocitosis, una enfermedad sanguínea que sobretodo afecta a los glóbulos blancos de fetos y recién nacidos.

dsRNA

  • Reoviridae. Son icosaedros regulares con doble cápside y genoma segmentado. Su rango de hospedador es muy amplio. Un virus de esta familia, muy letal y patógeno, es el Orbivirus, causante de la peste equina africana. Y otro virus importante es el Rotavirus, causante de la diarrea infantil, aunque a veces también afecta a adultos.

ssRNA (+)

  • Picornaviridae. Son icosaedros regulares. En esta familia encontramos virus con patogenidad muy diversa. Destacan tres géneros: Enterovirus, donde se encuentra el virus de la poliomielitis (pulmón de acero), que es de contagio oral-fecal, y se propaga con facilidad por el SNP; Rhinovirus, donde está el Rhinovirus humano tipo A (resfriado común); Hepatovirus, causante del hepatitis A, que es la aguda e infecciosa, infecta a los hepatocitos y su contagio es del tipo oral-fecal.

Envueltos

dsDNA

  • Herpesviridae. Son icosaedros regulares con genoma lineal. Producen herpes, es decir, lesiones serpeantes. Dentro de esta familia hay tres grandes subfamilias: α- Herpesvirinae donde destacan los géneros Simplexvirus y Varicellovirus. Dentro del primero encontramos herpes como HSV- (herpes labial) y HSV-2 (herpes genital), que se contagian de mucosa- mucosa y aunque están presentes en casi todos los humanos, solo se manifiestan en algunos por los cambios hormonales. En Varicellovirus encontramos a VZV (varicela-zoster), que es más infecciosa en la población infantil. En β-Herpesvirinae tenemos al género Cytomegalovirus, dentro del cual está HCMV (citomegalovirus humano). Finalmente, el género más importante de ϕ-Herpesvirinae

utiliza insectos como vectores. Actualmente existe vacuna; y el virus de la fiebre Dengue, que utilizando a los artrópodos como vectores. El otro género es Hepacivirus causante del hepatitis C (HCV), es la excepción de esta familia ya que no se transmite por vector. Su hepatitis crónica produce fallos hepáticos, es oncogénico y no tiene vacuna aunque hay terapias antivirales prometedoras.

  • Coronaviridae. Pleomórficos con genoma lineal. El género Coronavirus tiene el virus SARS (síndrome agudo respiratorio) que afecta sobretodo a personas con las defensas muy bajas como ancianos o niños.

Priones Son proteínas infecciosas capaces de modificar otras proteínas sanas vecinas y se encuentran en el SNC de casi todos los vertebrados.

Las enfermedades que derivan de los priones se denominan TSE y son enfermedades de desarrollo lento normalmente letales que dan al tejido muerto una semejanza a una esponja o piedra pómez.

Principales TSE

  • Scrapie. Enfermedad neurodegenerativa que afecta a ovejas.
  • Encefalopatía espongiforme bovina (BSE). Debido a que las vacas comían comida contaminada.

Humanos

  • Enfermedad de Creutzfeldt-Jacob (CJD). Es espontánea o de origen clínico. Aparece con la edad.
  • Insomnio familiar fatal (FFI). Enfermedad hereditaria en familias con una mutación D178N dominante en la proteína del prión (prP). Se desarrolla a partir de los 30- años.
  • Enfermedad de Gerstmann-Straussier-Schneiker (GSS)
  • nvCJD. Es una variantes de la CJD y está asociada al consumo de vacas con BSE.
  • Kuru. Infección típica de una tribu caníbal en la que los niños y mujeres se comían el cerebro de los muertos. Se contagiaban al comerse uno enfermo.

La proteína de los priones (prP c) es cifrada por un gen autosómico presente en todos los mamíferos. Esta proteína tiene dos conformaciones:

  • (^) prPc^ con mayoría de β-láminas. Se regula bien.
  • prPsc^ con mayoría de α-hélices. Si no se regula bien se acumula como basura infecciosa priónica provocando TSE. Esta es la estructura terciaria que se corresponde a la isoforma anormal de la proteína.

El daño que provocan los priones seguramente se deba a la incorrecta regulación y reciclaje de PrPsc^ por parte de las células nerviosas.

Surge también la hipótesis de la proteína única, que defiende que solo se produce el prión normal pero que este puede cambiar por mutación, infección o espontáneamente su

conformación a la isoforma anormal que no se procesa ni degrada y se queda acumulada en el SNC y otros órganos.

Esto no sería de gran importancia si no fuera porque la isoforma anormal es capaz de cambiar la conformación de todas las prPc^ en su presencia.