Virus cercanos de todo tipo Ana Paola Carranco Arenas Todos nosotros, en algún momento de nuestras vidas, hemos sufrido de una infección causada por un virus. Pero es hasta que nos enfermamos cuando nos cuestionamos qué es lo que nos está causando molestias. En muchas ocasiones ante el primer síntoma de malestar decidimos tomar cartas en el asunto, y es que con este ritmo de vida que llevamos no podemos darnos el lujo de enfermarnos. Hasta hace pocos años era muy común que si una persona sentía síntomas de gripe corriera a la farmacia y comprara una caja de antibióticos (en esos tiempos cuando se vendían sin receta). No obstante, muchas de esas automedicaciones eran innecesarias debido a Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 1 que ante una enfermedad viral estas substancias no tienen ningún efecto. Los antibióticos son substancias que atacan a las bacterias y no a los virus. Pero, ¿qué es entonces un virus? ¿qué los distingue de otros microorganismos? Definición de virus Un virus es un parásito intracelular obligado. En otras palabras, depende forzosamente de una célula para poder reproducirse. Los virus están compuestos por un genoma y por proteínas (figura 1). El genoma contiene toda la información necesaria para que en la célula apropiada, pueda coordinar la síntesis de componentes virales utilizando los mecanismos celulares. Los genomas virales están compuestos ya sea de ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribonucleico (ARN). Figura 1. Componentes virales. El ciclo viral o replicativo se puede dividir en dos fases. La primera se da fuera de la célula, cuando el genoma viral está empaquetado en viriones o partículas virales compuestas de proteínas. La segunda es intracelular, en ella el virión desaparece y se libera el genoma, el cual dirigirá los procesos celulares a la producción de muchísimas copias de Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 2 genomas y proteínas virales necesarias para el ensamblado de nuevos viriones, que son el vehículo de transmisión hacia otra célula (figura 2). Figura 2. Ciclo viral. Utilizando poliovirus como ejemplo, se muestran los pasos del ciclo replicativo comunes para todos los virus. 1) Unión y entrada de la partícula viral o virión a una célula. 2) Traducción del ARN viral mensajero por los ribosomas de la célula hospedera. 3) Replicación del genoma. 4) Ensamblado de los viriones. 5) Salida de las nuevas partículas virales. Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 3 Ciertos organismos (como algunas bacterias) también son parásitos intracelulares, no obstante, ellos tienen una organización celular propia y pueden llevar a cabo su ciclo de reproducción. Su dependencia de otras células se basa en la obtención de un ambiente determinado, de nutrientes o de metabolitos intermediarios. En cambio, los virus son parásitos a nivel genético o molecular; dependen completamente de otra célula (la hospedera) para poder replicar su genoma. Los virus no llevan a cabo ninguna de las características asociadas a la vida, simplemente contienen la información necesaria para que con la energía metabólica celular y los mecanismos de replicación genética y de producción de proteínas de la célula hospedera, se generen componentes virales que se constituyen en nuevos viriones. Se piensa comúnmente que los virus son pequeñísimos y es un razonamiento lógico puesto que tienen que infectar a una célula; pero además de los virus pequeños, se han descubierto virus que pueden ser tan grandes como ciertas bacterias: los Pandoravirus –descubiertos en 2013– pueden llegar a medir hasta 1 micrón o micrómetro de longitud (0.001 milímetros) y 0.5 micrones de diámetro. En contraste, algunas de las bacterias más pequeñas, como Mycoplasma, miden entre 0.2 y 0.3 micrómetros (figura 3). Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 4 Figura 3. Esquema comparativo del tamaño de Mycoplasma y Pandoravirus. Se muestran diferentes escalas métricas, comenzando por 1 milímetro (mm), el cual equivale a 100 micrómetros (µm). La escala va disminuyendo en tamaño hasta llegar a 1 µm (0.001 mm). Mycoplasma, mide aproximadamente 0.3 µm (0.0003 mm) y Pandoravirus 1 µm de longitud (0.001 mm). ¿Están vivos los virus? A través de los años definir si un virus está vivo o no ha sido una de las grandes discusiones entre los especialistas del área. Una manera divertida de entender a los virus es como si fueran entidades no vivientes. La mayoría de los lectores están familiarizados con la figura del vampiro mítico, pero debido a las muchísimas definiciones y características asociadas a ellos delimitaré lo que quiero decir. Definiré Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 5 a un vampiro como un ser cadavérico cuyo objetivo es alimentarse de sangre para perpetuar su mantenimiento en este mundo. De manera similar a un vampiro, que sólo es capaz de crear a otro vampiro cuando tiene sangre dentro de él, un virus sólo se puede considerar como vivo cuando está dentro de una célula y produce gracias a ella más virus. Cuando los virus están fuera de la célula, así como cuando los vampiros no se han alimentado, no se puede hablar de vida puesto que ni el virus ni el vampiro serían capaces de tener progenie. Importancia de los virus Es verdad que asociamos a los virus con las enfermedades, pero no sólo por eso son interesantes. Para empezar, los virus están en todas partes. Cada que respiramos o comemos una gran cantidad y diversidad de virus entran en nuestro cuerpo. Estamos en contacto con ellos a través de las superficies que tocamos o las personas con las que tenemos trato. Los tubos para sujetarse en el metro ¡seguramente están llenos de virus! Éstos infectan todo tipo de células: animales, vegetales, bacterianas, etcétera. Mientras exista un organismo vivo teóricamente habrá un virus que pueda infectarlo. Aún más, no sólo un organismo que presenta síntomas puede estar infectado, hay infecciones silenciosas y entre ellas hay unas que pueden ser dañinas y otras que no. Incluso tenemos partes de ADN viral en nuestro material genético: las secuencias virales derivadas de retrovirus constituyen aproximadamente el 8% de nuestro genoma. En los últimos años hemos escuchado y conocido más acerca de los virus debido a la epidemia de influenza que se desató en 2009; sin embargo, las enfermedades causadas por virus siempre han estado presentes en la humanidad, basta con recordar la varicela o la hepatitis. Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 6 Otro hecho interesante es que, generalmente, los virus sólo infectan una especie o grupo de organismos pero en ciertas ocasiones cruzan la barrera entre las especies (figura 4). En los últimos años se han presentado con mayor frecuencia estos casos como el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) y el síndrome respiratorio agudo severo (SARS). Figura 4. Los virus pueden cruzar la barrera entre las especies. El esquema representa el evento conocido como zoonosis, en el cual una enfermedad o infección puede ser transmitida naturalmente de vertebrados a humanos y viceversa. Ejemplos de zoonosis causadas por virus son la rabia, gripe aviar, SARS y SIDA. Figura elaborada a partir de imágenes obtenidas de PublicDomainPictures.net, openclipart y Wikimedia Commons. Los virus afectación pueden causar igualmente diversas diversos, enfermedades desde con enfermedades grados triviales de hasta mortales como algunos tipos de cáncer. Las repercusiones que tienen los virus en nuestra vida cotidiana no sólo se limitan a las infecciones humanas sino a aquéllas en plantas y animales que afectan a la Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 7 industria y a la economía. Basta con recordar el brote de influenza aviar H7N3 que tuvo lugar en México en el 2012. Hasta mediados de 2013 la cifra de aves que se han tenido que sacrificar asciende a 28 millones, causando grandes pérdidas económicas. Muchas personas han tenido que modificar su ingesta de huevo debido a la alza exorbitante en el precio del huevo que llegó hasta 40 pesos el kilo y cuyo precio aún no ha regresado a los 18 pesos de antes de la epidemia. Debido a su naturaleza de parásitos intracelulares obligados, los virus han sido una herramienta clave para el estudio de los mecanismos celulares y de la respuesta inmune de la célula hospedera ante infecciones. Por ejemplo, gracias a un experimento con virus (experimento de Hershey-Chase) se logró establecer que el ADN es el material de la herencia y no las proteínas, como también se sospechaba. Asimismo usamos virus para la obtención de enzimas (catalizadores biológicos) y de otras proteínas. En la actualidad se continúa el estudio de los virus con fines médicos y de investigación, como vehículos para introducir ciertos genes a la célula para curar enfermedades (terapia genética), como posible tratamiento de cáncer y en diseño de vacunas, entre otros. Bibliografía 1. Flint S. J., Enquist L. W., Racaniello V. R. y Skalka A. M., Principles of Virology (3a.edición), ASM Press, 2008. 2. Luria S. E, Darnell J. E., Baltimore D. y Campbell A (coords.), General Virology (3a.edición), John Wiley & Sons, Nueva York-Santa Barbara-Chichester-BrisbaneToronto, 1978. 3. Alan J. Cann., Principles of Molecular Virology (4a.edición), Academic Press, Elsevier, 2005. 4. Carter John B. y Saunders Venetia A., Virology: principles and applications, John Wiley & Sons Ltd, Inglaterra, 2007 Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 8 5. Philippe N., “Pandoraviruses:amoeba viruses with genomes up to 2.5 Mb reaching that of parasitic eukaryotes”, Science, 19 de Julio; 341(6143), pp. 281286, 2013. 6. http://www.elfinanciero.com.mx/secciones/economia/21636-gripe-aviar-mexicolejos-de-erradicar-el-virus.html Virus cercanos de todo tipo / CIENCIORAMA 9