LOS VIRUS, Diferencias entre virus y bacterias

UNO DE LOS LOGROS CIENTÍFICO MAS IMPORTANTES DE LA HISTORIA

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Los virus son seres acelulares, extraordinariamente simples, cuyo nivel de organización los sitúa entre lo vivo y lo inerte; aunque son capaces de autoduplicarse en las células vivas, pierden por completo su funcionalidad cuando se los separa de las células que parasitan

A pesar de dedicar parte de su esfuerzo a investigar cuál era la causante de la rabia, Pasteur no logró determinarlo.  El pensaba que se trataba de un microorganismo demasiado pequeño, imposible de ser detectado usando las técnicas de que disponía.  Es entonces, en la última década del siglo XX, cuando comenzaron las investigaciones que permitieron descubrir la existencia de los virus. 

En el año 1892, el botánico ruso Dimitri Ivanowski (1864-1920) demostró que el jugo extraído de plantas de tabaco que padecían una enfermedad conocida como “mosaico de tabaco” podía infectar a otras después de atravesar filtros con poros que normalmente retenían a las bacterias.

Sin embargo, es  en el año 1895, cuando el botánico holandés Martinus Beijerinck nombró “virus filtrante” al agente

 causante de esta enfermedad.  La palabra virus significaba “veneno”. Este descubrimiento marcó el comienzo de la virología. (Fuente Consultada: Bocalandro, N; Frid, D; Socolovsky, L. Biología I)

Estructura de los virus

Estos microorganismos de dimensiones muy pequeñas, presentan una estructura de gran simplicidad, en donde encontramos una envoltura externa similar a la membrana plasmática que contienen las células, una cubierta proteica propia y un ácido nucleico. Sin embargo, hay características relevantes que diferencian a los virus de los restantes grupos de seres vivos: el material genético es ADN o bien ARN, pero nunca ambos tipos a la vez.

En primer lugar, el virus VMT, el de la polio, los parvovirus son moléculas de ADN lineales y monocatenarias, es decir que contienen una sola hebra y por ejemplo el Reovirus, o el virus del herpes, sus moléculas también pueden ser lineales pero bicatenarias, con doble hebra.

Como se mencionaba más arriba, la estructura de los virus es de gran simplicidad, consistente en una cubierta de proteínas llamaba “cápside” (la cual rodea al material genético)  y una molécula de ácido nucleico en su interior.  Esta cápside consta de varias subunidades, la que llamaremos Capsómeros. 

El perfil externo de los virus, pueden estar dados según la disposición que adoptan cada uno de estos capsómeros, resultando de ser: poliédricos, heliocoidales o complejos. Por ejemplo, normalmente los que tienen veinte caras como ser el virus de la polio, son los que conocemos como poliédricos; en el caso del virus de la rabia que se dispone en torno al ácido nucleico es el heliocoidal y por último aquellos que están formados por una cabeza, una cola y un posterior sistema de anclaje, son los denominados complejos, como por ejemplo los bacteriófagos (es decir aquellos virus que infectan otros organismos, pero en este caso son las bacterias).  Estos virus presentan una cápside poliédrica, una cola y una estructura de anclaje que consta de espinas y filamentos caudales.

Los virus que infectan animales están provistos de una membrana que les rodea por completo (formada por lípidos y proteínas, estas últimas específicas de cada uno) mientras que los que parasitan plantas, los que invaden bacterias y algunos animales carecen de ella y se denominan virus desnudos.

Dentro del mundo de los microbios, las bacterias y los virus son dos formas de vida dispares. Las primeras son organismos compuestos por una célula muy primitiva, ya que no posee núcleo, aunque se reproducen por sí solas. Bajo las condiciones adecuadas, pueden convertirse en millones en pocas horas por simples divisiones. Por el contrario, un virus es una criatura en el límite de lo que se considera vida. No es otra cosa que un fragmento de ADN -o ARN- dentro de una cápsula. Cuando el virus entra en contacto con la célula, se pega a ésta y le inyecta su material genético. Este ADN secuestra la maquinaria celular para hacer copias de sí mismo y formar nuevos virus. La célula es una fábrica de virus. Pero para que funcione, el agente viral debe hallar una puerta de entrada específica, esto es, un receptor que le abra paso. Así, las células sin ese receptor adecuado no pueden ser infectadas. Por eso, el virus de la polio sólo infecta a los seres humanos y a los primates más cercanos.

El ataque de los Virus:

Cuando un virus ingresa al organismo y comienza a invadirlo, obliga a toda la maquinaria celular a que lo replique o reproduzca y genera así la enfermedad.  Es por esto, que nosotros los humanos hemos desarrollado respuestas que destruyan a estos microorganismos extraños que nos invaden, es decir a todas aquellas células que no son propias de nuestro organismo.  La respuesta a ello son los glóbulos blancos, aquí si típicas células de nuestro organismo, aquellas que descienden de la célula madre localizada en la médula ósea. Por lo general, este ataque a un invasor de características microscópicas es de carácter inflamatorio.  ¿Por qué? Simplemente porque implica la utilización de nuestras células sanguíneas, para aislar y destruir el foco infeccioso detectado.

La sangre, puede definirse como un “órgano líquido que se desplaza de forma constante a través de un sistema de conductos que lo distribuyen por todo el cuerpo. Este órgano tan especial funciona como vehículo de trasporte de gases, como por ejemplo el oxígeno y de los nutrientes, entre otros que son de vital importancia para nuestro funcionamiento. 

Pero, los vasos sanguíneos para poder llegar a todas las células del cuerpo, deben ramificarse y disminuir su tamaño.  Los capilares, son justamente estos vasos más pequeños que poseen una capa de células que los recubren funcionando como una minipared.  Estas células se hallan próximas al tejido infectado, la mayoría de los casos es la piel, lo cual producirán la libración de histamina, interferón y otras sustancias químicas, en respuesta inflamatoria ante el virus presentado. ¿Por qué?

Esto se debe que las sustancias químicas tienen la propiedad de lograr que en las paredes capilares se abran orificios, produciendo que los glóbulos blancos salgan del torrente sanguíneo acompañados de otros componentes y líquidos de la sangre. La cara visible de muchas veces de este proceso es lo que conocemos como “pus” (fluido producido), es decir la actividad expulsada de las células, ya que el paso de líquido a la zona afectada provoca la característica hinchazón del foco infeccioso.

La Defensa al Ataque: (ver Inmunidad Humana)

Si el predador microscópico pudo atravesar la primera barrera (la piel, por ejemplo) o si ocurre el contagio directo al interior del cuerpo a través de heridas, la única defensa que nos queda es lo que denominamos respuesta inmune. Esta respuesta inmune es altamente específica e implica fundamentalmente dos tipos de glóbulos blancos de la sangre: los linfocitos B y los linfocitos T. Cuando algún elemento extraño logra ingresar en nuestro cuerpo, los linfocitos B (que maduran en el bazo) comienzan a sintetizar una serie de moléculas que son capaces de inmovilizar al invasor. Estas moléculas se denominan anticuerpos, y tienen una forma característica que es complementaria a alguna estructura de la superficie externa de los invasores. De esta manera los anticuerpos encajan perfectamente en cada porción de la cobertura exterior de los microbios. Un microorganismo queda así en poco tiempo cubierto de anticuerpos.

El proceso lo inmoviliza y, así, es fácil presa de otras células de la sangre, que literalmente se lo comen y lo destruyen. Los linfocitos T son células que maduran en el timo, y son responsables de la destrucción de los agentes infecciosos y de las células que los contienen. Algunos linfocitos T actúan directamente contra el invasor (citotóxicos) y otros lo hacen indirectamente (cooperadores). Los linfocitos T citotóxicos reconocen células que están infectadas con algún parásito intracelular y las destruyen (junto con el agente infeccioso que llevan dentro, claro), mientras que los linfocitos cooperadores aumentan la respuesta inmune.Sin la acción de las células  cooperadoras la respuesta inmune hacia cualquier infección es muy suave e insuficiente.

Así nuestra respuesta a la presencia de algún elemento extraño en la sangre es muy violenta. Tanto, que a nuestros depredadores no les queda otra salida que ser más veloces que nuestras defensas o cambiar.

Muchos virus eligen la estrategia del camuflaje para evitar la acción de la respuesta inmune del huésped. Por ejemplo, el virus de la gripe cambia su estructura externa y se disfraza para que el huésped no lo reconozca.33 Otros, como el virus responsable del sida (síndrome de inmunodeficiencia adquirida), denominado virus de la inmunodeflciencia humana o VIH, han desarrollado una estructura totalmente diferente que les asegura su mantenimiento y proliferación en nuestro cuerpo a pesar de todos los mecanismos de inmunidad que mencionamos.

El VIH invade (y destruye) principalmente las células T cooperadoras, y deja el sistema inmune de la víctima con una capacidad muy disminuida para responder contra las infecciones. En las etapas finales de la enfermedad, el virus invade otras células y tejidos del cuerpo, incluidos los del sistema nervioso. La deficiencia inmunológica termina afectando a los pacientes, ya que no pueden responder con eficacia contra otras infecciones y de esta manera quedan cada vez más expuestos a enfermarse.

El virus del sida está presente en altos niveles en la sangre y en el semen de los individuos infectados y, por lo mismo, se transmite por contacto sexual (heterosexual u homosexual, oral, vaginal o anal), y a través del intercambio de sangre o de productos de la sangre.

Clasificación de los virus En función de los distintos parámetros que presentan, los virus se pueden clasificar  de la siguiente manera:

Virus ARN e ARN monocatenario:
Sin envoltura

Familia Leviviridae, cuya célula huésped es una bacteria, como el 1P501.

— Familia Astroviridae: infectan a vertebrados, como el astrovirus humano 1.

— Familia Barnaviridae: infectan a hongos, como el virus baciliforme de los hongos.

— Familia Picornaviridae: infectan a los animales invertebrados, como el virus de la parálisis del grillo, o a los vertebrados, como el virus de la polio en humanos y el virus de la hepatitis A.

Con envoltura

— Familia Rhabdoviridae: parasitan a las plantas, como el virus de la necrosis de la lechuga, o a los vertebrados, como el virus de la rabia.

— Familia Coronaviridae: parasitan a vertebrados, como el virus de la bronquitis infecciosa aviar.

— Familia Paramyxoviridae: parasitan a vertebrados, como el virus del sarampión.

— Familia Orthomyxoviridae: parasitan a vertebrados, como el virus de la gripe.

— Familia Retroviridae: parasitan a vertebrados, como el virus del cáncer y del sida.

— Familia Paramyxoviridae: parasitan a vertebrados, como el virus de la parotiditis.

— Familia Togaviridae: parasitan a vertebrados, como el virus de la rubéola y el de la fiebre amarilla.

ARN bicatenario
Sin envoltura

— Familia Reoviridae: infectan a las plantas, como el virus tumoral de las heridas; a los invertebrados, como el orvovirus de la lengua azul, o a los vertebrados, como el virus de la diarrea en niños.

— Familia Birnaviridae: infectan a vertebrados, como el virus infeccioso de la necrosis del páncreas.

Con envoltura

— Familia Cystoviridae: afectan a bacterias como el Phi 6.

Virus ADN ADN monocatenario
Sin envoltura

— Familia Inoviridae: infectan a las bacterias, como el MVL1 o el M13.

— Familia Microviridae: infectan a las bacterias, como el X174.

— Familia Geminiviridae: parasitan a las plantas, como el virus del estriado del maíz.

— Familia Parvoviridae: parasitan a los invertebradas, como el densovirus de Galleria que afecta a los artrópodos, o a los vertebrados, coma los virus de los perros y los cerdos.

ADN bicatenario
Sin envoltura

— Familia Myoviridae o bacteriófagos, como el virus P2 y el T2.

— Familia Corticoviridae o bacteriófagos, como el PM2.

— Familia Caulimoviridae: parasitan a las plantas, como el mosaico de la coliflor.

— Familia lridoviridae: infectan a los invertebrados, como el virus de iridiscente de típula, o a los vertebrados, como el virus 3 de la rana.

— Familia Adenoviridae: parasitan a los vertebrados, como el adenovirus humano.

— Familia Papovaviridae: parasitan a los vertebrados, como el que produce las verrugas.

Con envoltura

— Familia Plasmaviridae o bacteriofagos, como el MV-L2.

— Familia Poxviridae: parasitan a los invertebrados, como el virus de la Melolontha, o a los vertebrados, como el virus de la viruela.

Ciclo Vital de los virus
Una de las características más importantes de las virus es que no desarrollan un metabolismo propio. El virus usa material genético con la información suficiente para poder autoduplicarse gracias al metabolismo de la célula huésped que parasita. Los  más estudiados son los de los bacteriófagos: el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.

En el ciclo lítico a de infección de una bacteria se pueden diferenciar varias fases:

1. Fijación a la superficie de la célula hospedadora. Gracias a receptores específicos en la pared bacteriana los virus se fijan a la superficie de ésta. En la cola del virus se localizan enzimas que actúan de manera selectiva debilitando los enlaces de las moléculas de la pared.

2. Penetración, El virus que se ha fijado a la pared bacteriana, contrae a vaina helicoidal e inyecta el material genético en el interior de La célula huésped. En esta penetración, los bacteriófagos o fagos dejan fuera de la célula la cápsida, la cola y la placa de fijación. En el caso de los virus que afectan a las células animales, entran intactos en la célula.

3. Replicación. El ADN bacteriano es degradado y se detiene el metabolismo celular. El virus codifica en su material genético una serie de enzimas que van a dirigir todos los procesos celulares hacia la síntesis de nuevas proteínas virales ya la replicación, del material genético viral.

4. La siguiente fase es el ensamblaje del material genético y de las proteínas para dar lugar a nuevas partícula .

5. Finalmente se produce la liberación de los nuevos virus gracias a la degradación de la pared bacteriana, mediante la acción de la lisozima. De medía, se generan cien nuevos virus.

En cuanto al ciclo lisogénico, existen formas de virus llamados atenuados, que gran su material genético en el de la célula huésped. De este modo, los genes mantienen reprimida su expresión, hasta que se produce la replicación del material genético de la célula huésped. El tipo de bacteria en el que se da este fenómeno se denomina lisogénica, y el virus no lítico recibe el nombre de profago.

Cuando las condiciones ambientales sean las adecuadas, el virus puede entrar en un ciclo lítico y liberarse y destruir la célula huésped. La bacteria que contiene un profago quedará inmune de la infección por virus de esa misma especie.

ALGO MAS SOBRE LOS VIRUS:

Se llama así al tipo más pequeño de microorganismo. Los virus son generalmente más chicos que las bacterias y pueden verse sólo con el microscopio electrónico. Su tamaño varía entre 10 y 300 millonésimas de milímetro. Son los agentes de muchas enfermedades. Se hallan en el límite entre los seres vivos y la materia inerte. No están formados por células y en muchos casos actúan como sustancias químicas inorgánicas. Por ejemplo, pueden formar cristales y permanecer estables, pero inertes, durante períodos largos. Pero, como organismos vivos, los virus pueden reproducirse y transmitir a su descendencia sus características. Sin embargo, dicha reproducción sólo puede realizarse dentro de las células vivas de otros organismos.

A diferencia de las bacterias, los virus no aumentan sus colonias en un medio de cultivo inorgánico, sino que deben cultivarse en laboratorio sobre tejidos vivos. Tanto plantas como animales son atacados por virus; pero en la mayoría de los casos, las enfermedades sólo pueden desarrollarse en grupos de individuos específicos. Por ejemplo, la peste de las aves de corral, de los cerdos, o el moquillo, son enfermedades virósicas de animales que los humanos no padecen. Pero la viruela, la rabia y la psitacosis (una enfermedad de las aves) pueden ser transmitidas al hombre.

Entre otras enfermedades virósicas humanas se cuentan el resfrío, la gripe, la poliomielitis, la varicela, la viruela, las paperas, el sarampión, el herpes zoster y la hepatitis. Algunos tipos de cáncer también son causados por virus. Las enfermedades virósicas de las plantas pueden destruirlos cultivos. Aún las bacterias son atacadas por ciertos virus, llamados bacteriófagos. Poco pueden hacer los médicos para combatir las enfermedades virósicas pues se han descubierto pocas drogas que sean efectivas contra los virus, tal como son los antibióticos y las sulfas contraías bacterias.

El organismo, sin embargo, reacciona contra la invasión virósica de dos maneras. 1) Produce anticuerpos que obligan a los virus a agruparse, lo que facilita su destrucción. 2) Produce una sustancia que se llama interferón, que interfiere el desplazamiento del virus de una célula a la otra.

A principios de 1970, los científicos sólo habían tenido un éxito moderado en el desarrollo artificial de la producción de interferón como método para combatir las enfermedades virósicas. La reacción anticuerpo, por otra parte, se ha usado durante mucho tiempo, como base de la vacunación. Cuando una persona ha tenido una enfermedad producida por virus, su cuerpo tiene la posibilidad de formar anticuerpos. Por este motivo, tales enfermedades atacan al organismo sólo una vez. Si se inyectan virus muertos o atenuados, el médico puede conferir al paciente una inmunidad artificial.

Serendipia en la Ciencia

Fuente Consultada:
Texto Basado en El Elixir de la Muerte Raúl A. Alzogaray (Ciencia que Ladra...) - Diccionario Enciclopédico Espasa Calpe

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