El mundo de los virus
Conoce el funcionamiento de los virus y como manipulan la maquinaria celular para poder replicarse y transmitir su información.
Los virus son entidades biológicas controversiales. Cuando se habla de ellos, se debe tratar con mesura la terminología, por lo que no es posible tipificarlos cómo “organismos” o hablar de sus “ciclos de vida”, ya que la controversia respecto a si los virus están vivos o no aún no ha sido zanjada por el mundo científico. De acuerdo a los postulados de autopoiesis planteados por los biólogos chilenos Humberto Maturana y Francisco Varela, establecen que una entidad está viva cuando:
- Es capaz de intercambiar energía con su entorno.
- Es capaz de intercambiar materia con su entorno.
- Es capaz de intercambiar información con su entorno.
- Es capaz de autoregenerarse y evolucionar en el tiempo.
Los virus carecen de autonomía que les permita poseer al menos 1 de estas capacidades, bajo lo cual debiesen ser inertes, sin embargo los resultados de estas discusiones no son concluyentes ni vinculantes. Se puede describir a los virus como entidades químicas que necesitan de manera obligada parasitar a una célula (procarionte o eucarionte) para poder expresar la información genética que contienen y traspasarla. Si un virus no es capaz de parasitar a una célula viva, este es completamente inerte.
Los virus poseen un límite lipídico y proteico que los define, dentro del cual se encuentra una cápside viral proteica, donde se encuentra el material genético viral, que puede estar constituido por hebras simples y/o dobles de ADN, ARN o híbridos entre ambos ácidos nucleicos. Poseen algunas enzimas que les permiten infectar a sus hospederos. Carecen de estructuras productoras de energía, no poseen ninguna forma de metabolismo ni estructuras que les faculten movilidad.
Ciclos víricos
Para poder replicar su información génica, los virus requieren obligadamente de la infección y parasitismo de una célula viva, para poder valerse de su metabolismo y moléculas para replicarse. Dependiendo del tipo de ácido nucleico que esté constituido su información genética, será el mecanismo de infección: los virus de ADN ingresan su información génica directamente a la célula hospedera, la cual se incorpora al ADN celular y comienza a ser replicada y expresada como si fuese un gen de la misma célula, en tanto si su material genético es de ARN, el virus de ARN viene equipado con una enzima propia llamada transcriptasa inversa, capaz de transcribir el ARN vírico en ADN vírico una vez ha ingresado a la célula hospedera, siguiendo desde allí un mecanismo como el ya expuesto para los virus de ADN.
Cuando el genoma vírico ha sido incorporado al ADN celular, puede permanecer hasta que las condiciones sean propicias para su expresión, implicando el abandono de las funciones celulares normales de la célula hospedera en pos de la formación de nuevos virus, alojándose en el interior de la célula hospedera. De esto se deduce que las células parasitadas fallan en su función biológica normal volviéndose productoras de virus: este ciclo es denominado lisogénico. Cuando la concentración de virus recién ensamblados se vuelve crítica dentro de cada célula parasitada, los virus lisan (rompen) la célula hospedera, quedando libres en el vecindario celular y prestos a parasitar a nuevas células hospederas. Este ciclo es denominado lítico, e implica la muerte de la célula hospedera. Tanto el ciclo lisogénico como el lítico son descriptivos del mecanismo de funcionamiento de infecciones víricas como las producidas por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), el cual provoca el SIDA; la célula hospedera de este virus son los linfocitos, lo que provocará, una vez han comenzado a operar los ciclos víricos ya descritos, una depresión generalizada del sistema inmune de la persona infectada.
Para que un virus de ADN infecte una célula, sigue los siguientes pasos:
- Se une el virus a la célula hospedera a nivel de receptores en sus respectivas membranas externas.
- Ingresa solo la información genética viral a la célula hospedera. Las demás estructuras víricas no ingresan.
- Ocurre replicación del ADN viral y luego transcripción del mismo, cuyos transcriptos serán traducidos en los ribosomas hospederos.
- Se ensamblan los nuevos virus, formados por el ADN viral replicado y las proteínas virales recién transcritas. Los nuevos virus salen al entorno celular por lisis y/o vesículas exportadoras.
Para que un virus de ARN infecte una célula, sigue los siguientes pasos:
- Operan los mismos pasos de reconocimiento e infección de los virus de ADN.
- Cuando la información genética viral está dentro de la célula hospedera, la transcriptasa inversa forma copias de ADN de la información genética viral.
- El ADN viral es replicado y este es transcrito por la maquinaria celular, formando ARNm que puede ser leído por los ribosomas de la hospedera. Los demás pasos son similares a los descritos para los virus de ADN.