Virus

En las fronteras de la vida

La concha del nautilus

¿QUÉ SON?

Para entender mejor este artículo es recomendable leer primero este otro en el que hablamos de ADN, ARN, genética, etc.

La palabra virus procede de una voz griega que significa toxina, veneno, aunque no sean ninguna de estas dos cosas. Un virus es una estructura compuesta por una carcasa, a menudo con forma geométrica, como la de un icosaedro, formada por proteinas, llamada cápside, que contiene ácidos nucléicos. Dependiendo del tipo de ácido nucléico contenido en esta estructura o capa de proteinas se les clasifica en virus ADN y virus ARN. Los virus ADN contienen ADN, y los virus ARN, que son los má extendidos, contienen únicamente ARN. Los virus son extremadamente pequeños, más que las células, y sólo los más grandes pueden observarse con microscopios ópticos. Los virus son la entidad biológica más abundante del planeta. Hay millones de tipos diferentes de virus.

Esquema de un virus
Virus bacteriófago.

En la imagen de la izquierda vemos un esquema de un virus bacteriófago. La cápsula donde está contenido el ADN vírico tiene forma de icosaedro y está hecha de proteina. De ella surge un tubo y unos ganchos hechos también de proteinas.

No tienen los orgánulos que caracterizan a una célula. De hecho, no son por tanto una célula. Se trata de estructuras biológicas incapaces de reproducirse por sí mismas. Para reproducirse necesitan invadir una célula huesped. Una vez que están dentro de una célula pueden utilizar los mecanismos de la misma para reproducir su material genético haciendo copias de ellos mismos y obligando a la célula a fabricar estructuras de proteinas idénticas a la del virus originario donde se almacenarán las copias del ARN o del ADN invasor. De esta forma se habrán formado réplicas del virus que en muchos casos romperán la paredes de la célula, matándola, para salir fuera y continuar su ciclo.

Esquema de un virus
Virus bacteriófago.

Esta incapacidad para reproducirse por sí mismos es lo que impulsa a la mayoría de los biólogos a no considerarlos como verdaderos seres vivos, sino como estructuras biológicas muy próximas pero no idénticas a la vida.

En la imagen de la derecha vemos, a la izquierda, una representación de un virus aferrándose a la membrana de una bacteria con sus ganchos de proteina. A la derecha vemos al virus atravesando la membrana con su cola e inoculando su ácido nucléico (ADN o ARN) dentro de la célula. Desde ese momento el genoma vírico se aprovechará de la bacteria para replicarse y construir capsulas formadas de proteinas como la del virus donde se almacenarán dichas réplicas. El ácido nucléico del virus toma el control de la célula. Si se trata de ADN obliga a la célula a crear ARN mensajeros a partir de sus genes. Se apropia de los ribosomas de la célula y los utiliza para crear ARN de transferencia que se encargará de traer los aminoácidos necesarios para construir las proteinas que formen nuevas cápsulas, colas, ganchos, etc para los nuevos virus. Todas estas partes se fabrican de forma secuencial y se ensamblan hasta construir la cubierta de un nuevo virus. Una réplica del ADN o ARN víricos creados a expensas de la bacteria se introducen en esta carcasa y nace así un nuevo virus en el interior de la célula. Los virus sintentizados dentro de la bacteria, unos cien, acaban por llenar el espacio de la bacteria, segregarán una enzima para romper sus paredes, con objeto de salir, provocándole la muerte. Los nuevos virus buscarán nuevas células donde repetir el proceso y seguir multiplicándose. Y todo ésto en una media hora.

TEORÍAS SOBRE SU ORIGEN

Hay varias teorías que tratan de explicar el origen de los virus:

  • Teoría de la regresión celular. Según esta teoría en un momento evolutivo dado ciertas células pequeñas y sencillas que parasitaban a otras más grandes se deshicieron de todo lo que no necesitaban para reproducirse parasitando a dichas células y se quedaron sólo con el ácido nucléico correspondiente y una envoltura de proteinas.

  • Teoría del origen molecular-celular, también llamada del nomadismo o vagabundeo. En algunas ocasiones fragmentos de ADN llamados plásmidos escapan de algunas células. Quizá los virus evolucionaron a partir de estos plásmidos escapados de células.

  • Teoría de la coevolución. Los virus, según esta teoría, habrían evolucionado a partir de complejos proteínicos unidos con ácidos nucleicos en una vía paralela y diferente a la de las células normales. Hay unas estructuras biológicas conocidas como viroides que sólo constan de ADN y ni siquieran tienen una cubierta de proteinas. Son por lo tanto más primitivos que los virus, y como ellos pueden resultar nocivos, patógenos. Quizá estos viroides fueron un paso intermedio en esa evolución paralela que luego dio lugar a los virus. Para otros estas macromoléculas serían el origen de la vida, un paso intermedio entre la vida y la materia inorgánica. En un momento evolutivo dado, se habrían rodeado de membranas. Por un lado habrían dado lugar a los virus. Por otro, desarrollando orgánulos y estructuras más complejas, habrían dado lugar a las primeras células.

LOS VIRUS COMO ELEMENTOS PATÓGENOS

No todos los virus son causantes de enfermedades (patógenos), algunos de ellos se reproducen dentro de sus células huesped sin dañarlas. La forma en la que los virus llegan hasta sus huéspedes es muy variada. Algunos utilizan los llamados vectores de transmisión, es decir seres vivos a los que no infecta y que les sirven como medio de transporte para llegar a su objetivo, que es otro indivíduo de una especie a la que sí pueden infectar. Por ejemplo, los mosquitos pueden servir como vector de transmisión para que un virus llegue hasta un ser humano. Otros, como los virus causantes de la gripe se transmiten a través del aire, al estornudar por ejemplo. No se les puede combatir con antibióticos, pero sí con medicamentos llamados antivirales.

Esquema de un virus
Esquema de un virus. Traducción propia a partir de una ilustración de Ben Taylor.

Algunas enfermedades producidas por virus son la varicela, enfermedad que ya fue registrad en Babilonia y producida por el virus de la varicela y del herpes zóster; el sarampión, provocado por un virus del género morbillivirus; el ébola, provocada por el ébolavirus; el SIDA, provocado por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Resfriados y gripes también son provocados por virus, que mutan con gran facilidad. Cuando alguien pasa una gripe, al haber fabricado su sistema inmunológico anticuerpos contra el virus el afectado queda inmune a dicho virus; pero dado que el virus muta los anticuerpos contra el virus originario ya no sirven contra sus mutaciones.

El virus de la gripe lo provocan dos tipos de virus, el influenzavirus A y el influenzavirus B. El virus del resfriado común, sin embargo, es provocado por diferentes tipos de virus, entre ellos los virus de la gripe, que también pueden causar resfriados comunes, los rinovirus y los coronavirus.

Esquema de un virus
Representación del SARS-CoV2

Como ya dijimos los virus se dividen en Virus ADN y Virus ARN. Una familia de virus ARN son los coronavirus. Se han identificado hasta treinta y nueve virus diferentes que pertenecen a esta familia. En los humanos provocan enfermedades como el resfriado común, pero también otras más graves como como la bronquitis, bronquiolitis, neumonía, el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS), o el síndrome respiratorio agudo grave (SARS), provocado por el virus SARS-CoV.

Cuando hablamos de pandemia por coronavirus, en realidad nos referimos a un tipo concreto de coronavirus, el llamado SARS-CoV-2, y la enfermedad que produce se denomina COVID-19, que puede provocar enfermedad respiratoria aguda y neumonía grave. La secuencia genética del virus SARS-CoV-2 fue aislada a partir de muestras tomadas de un paciente de la ciudad china de Wuhan. Todo parece indicar que el virus saltó allí desde un huésped de origen animal.

VÍNCULOS DE INTERÉS

  • Este artículo es una continuación de otro en el que hablamos de algunos conceptos asociados a la química de la vida, el ADN, el ARN y otros tópicos de la biología molecular.

© 2020. Del texto y traducciones, Javier Arries

© 2016. Diseño y contenido por Javier Arries

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