jueves, 28 de agosto de 2014

VIRUS 2014 Generalidades I Patricio Berríos Etchegaray

VIRUS 2014

Generalidades I

Históricamente fue Cornelius Aulus Celsius, 50 años d.C.,  el primero en emplear el término virus al enseñar que la rabia era causada por un virus. Sin embargo, es el holandés Martinus W. Beijerinck quien, en 1898, acuñó el término virus al referirse  a un extraño y desconcertante agente infeccioso relacionado con la etiología del mosaico del tabaco,  al que llamó “contagium vivum fluidum”, “líquido vivo contagioso” o “virus”, el que por su tamaño y otras características biológicas evidentemente no era una bacteria.

La palabra virus proviene del latín y significa veneno. Es una palabra  neutra que  no tiene plural.

Los virus afectan tanto a organismos pluricelulares como a unicelulares y se han aislado desde animales, vegetales y protistas. Estas entidades biológicas se encuentran en mamíferos, aves, reptiles, anfibios, peces; invertebrados; protozoos, bacterias, hongos, algas y  mycoplasmas.  

El grado de parasitismo de los virus es absoluto. Para multiplicarse deben forzosamente introducir su ácido nucleico en el interior de una célula. El parasitismo se ejerce a nivel genético, dentro de la célula; es allí donde el genoma viral expresa su  capacidad informacional que le permitirá, en último término,  la síntesis de sus propias macromoléculas, replicando una nueva progenie viral mediante  autoensamblaje de sus componentes. La replicación viral puede inducir algún tipo de efecto citopático, el que producirá a su vez un cierto daño al órgano o tejido al que pertenezcan las células infectadas. Los virus como buenos parásitos tienden a co-evolucionar con su hospedero. 


Antecedentes  históricos

Los virus probablemente han coexistido con los animales superiores desde siempre, no hay razones valederas para pensar en lo contrario. Al menos las enfermedades causadas por ellos han sido detectadas desde hace mucho tiempo. En  Egipto, cuna de la civilización, se ha encontrado un bajorrelieve que data de la XVIII dinastía egipcia, aproximadamente  1500 años a.C., que representa a un individuo aparentemente recuperado de poliomielitis paralítica. Esta enfermedad  mataba sin piedad a los afectados que se asfixiaban por parálisis respiratoria o dejaba graves secuelas en quienes sobrevivían. 

Por otra parte, existen evidencias de que la viruela humana, causada por un poxvirus, había afectado desde muy antiguo a los egipcios al encontrarse pústulas secas de viruela en la cara momificada de  Ramses V. La viruela era una enfermedad común en India y  China entre los años  300 y 200 años a.C. Sin embargo, fue el médico persa Rhazes, quien vivió entre los años 860 y 932 d.C., el que primero describió una enfermedad viral en humanos al hacer  referencias gráficas de los síntomas de la viruela y el sarampión.

No deja de llamar la atención que fuera Aristóteles, 400 años a.C., quien describiera la rabia furiosa canina, estableciendo que la enfermedad se transmitía a  animales sanos por la mordedura de un animal enfermo,  concepto epidemiológico bastante adelantado para su época.

Las enfermedades virales de los vegetales también han sido conocidas desde mucho tiempo atrás, así en 1576, el mosaico del tulipán (Tulipa gesneriana), enfermedad que afecta a las flores de este vegetal, se extendió violentamente desde Turquía al continente europeo, causando un serio daño al floreciente comercio del tulipán. En el siglo XVII los bulbos del tulipán, infectados probablemente por un virus, produjeron una nueva variedad de flores con colores muy llamativos, lo que creó en Holanda una verdadera tulipomanía, con graves consecuencias económicas para el estado.

En 1850 se describe la poliedrosis del gusano de seda,  enfermedad que también tuvo repercusiones económicas en su época, añadiendo a los efectos sociales que causaba un factor incentivante de su estudio y prevención.

El conocimiento sistemático de los virus, como entidades infecciosas patógenas, se inició en 1876 cuando el alemán Adolf  Mayer, un químico agrícola,  demostró el carácter infeccioso de la enfermedad conocida como “mosaico del tabaco” (Nicotiana tabacum), al transmitir la enfermedad  a hojas de plantas sanas, mediante escarificaciones con material proveniente de una hoja afectada con el mosaico.

El botánico ruso Dmitrii Ivanovsky dio un paso adelante, cuando el 12 de febrero de 1892 informó a la Academia Imperial de Ciencias de San Peterburgo en Rusia,  que los macerados de hojas con el mosaico del tabaco mantenían su infecciosidad luego de ser filtrados por bujías Chamberland. Estos antiguos filtros retenían el paso de las bacterias y dejaban pasar a los pequeñísimos virus.  ¡Los virus eran filtrables!

En 1898, Martinus W. Beijerinck, considerado como el padre de la virología, al repetir las experiencias de Ivanovsky descubrió que los filtrados eran capaces de difundir en gel de agar  en vez de permanecer sobre  el gel como lo hacían las bacterias, además de precipitar  con alcohol. Este precipitado mantenido a 40º C retenía su capacidad infecciosa,  la que sólo se destruía por ebullición o  tratamiento con formalina.

En el mismo año los investigadores alemanes Freidrich Löeffler y Paul Frosch establecieron el carácter infeccioso de los filtrados de linfa contenida en las aftas de bovinos que padecían de fiebre aftosa. Este hallazgo sugería un  tamaño pequeño para el agente etiológico, tal vez una toxina bacteriana presente en la linfa vesicular. Sin embargo, considerando que luego de sucesivas infecciones en seis animales diferentes la linfa mantenía su carácter infeccioso, se pensó en un agente replicante. Estos científicos observaron que otras enfermedades como la viruela, el sarampión y el “rinderpest” o peste bovina eran causadas por agentes semejantes al de la fiebre aftosa, los que  fueron denominados genéricamente como virus filtrables.

En 1915 y 1917,  los bacteriólogos  F. W. Twort y Felix d’Herelle encontraron,  independientemente, virus que infectaban a las bacterias, actualmente denominados virus bacterianos, bacteriófagos  o simplemente fagos.

En 1958, Bergold describió la existencia de virus en insectos. Los virus de los hongos fueron reconocidos en 1962, los de las algas verde-azules en 1964, y los virus de  mycoplasmas y protozoos en 1972.

El médico inglés Edward Jenner,  modificó la variolización usada  en China en el siglo XV para combatir la viruela, utilizando pústulas de vacas con viruela bovina o cow-pox, método denominado vacunación. Jenner  publicó en 1798  “Estudios sobre las causas y acciones de la Variolae vacciniae”, estableciendo que las personas que habían sufrido de viruela o que eran inoculadas con virus viruela bovina quedaban protegidas contra la viruela humana.

En  cuanto  a  inmunoprofilaxis  en  medicina  veterinaria  cabe  destacer  que  en  la  década del 40, O. Waldmann y colaboradores desarrollaron la primera vacuna realmente efectiva contra la fiebre aftosa, conocida con el nombre de vacuna de Vallée-Schmidt-Waldmann. La lucha sistemática contra las virosis humanas se inicia en 1955 cuando se aplica  la vacuna contra la poliomielitis desarrollada por Jonas Salk y que contiene virus inactivado. En 1957, Albert Sabin desarrolló una vacuna oral contra la poliomielitis preparada con virus vivo modificado lo que constituyó otro gran avance en la inmunoprofilaxis antiviral.

Definición  de  virus.  No ha sido fácil definir a los virus. Generalmente las definiciones de virus no son más que descripciones de sus principales características. Conceptualmente, en cualquier intento de definición hay que considerar sus singularidades como son la infecciosidad viral, su capacidad de existir en un estado no celular y el obligado parasitismo que exhiben a nivel genético.

En 1933, Wendell M. Stanley empezó a estudiar la naturaleza química de los virus, encontrando que el virus del mosaico del tabaco (VMT) era destruido por el tratamiento con  pepsina en un determinado  pH.  Este investigador dedujo que los virus estaban constituidos exclusivamente por  proteínas. Posteriormente,  mediante repetidas precipitaciones con sulfato de amonio saturado 0,5 obtuvo paracristales en forma de aguja,  los que mantenían su infecciosidad a altas diluciones y luego de sucesivas recristalizaciones. Con estos resultados, Stanley concluyó que “el VMT era una proteína autocatalítica que requería la presencia de células vivas para su multiplicación”.

Tres años después Bawden, Pirie et al,  descubrieron que el VMT contenía ácido ribonucleico además de las proteínas, determinándo que  los virus eran realmente nucleoproteínas. 

Lwoff definió  a los virus como “entidades estrictamente intracelulares y potencialmente patógenas, con una fase infecciosa, que poseen un solo tipo de ácido nucleico, se multiplican  a partir de su material genético, están desprovistos de sistemas enzimáticos para producir energía, y no son capaces de crecer  ni de reproducirse por división binaria”.

Luria y Darnell en 1967 definen a los virus como “entidades cuyo genoma es ácido desoxirribonucleico  o ácido ribonucleico,  que se reproducen dentro de células vivas usando la maquinaria metabólica celular para dirigir la síntesis de partículas especializadas, conformando el virión que contiene el genoma viral y que será,  en último término,  transferido de una célula a otra”. Esta definición funcional se basa en el obligado parasitismo intracelular de los virus en un nivel genético.

S. Harrison describe a la partícula viral como “estructuras que transfieren ácido nucleico de una célula a otra”. Para muchos autores modernos, los virus “son paquetes de ácidos nucleicos envueltos por proteínas que los protegen y les permiten ingresar específicamente a una célula”.

Según Peter y Jane Medawar los virus son genes  envueltos en proteínas que alteran las actividades normales de una célula. Los virus serían programas genéticos que llevan un mensaje muy simple de una célula a otra, que dice: “¡reprodúceme!”. En otras palabras los virus serían genes con capacidad de movimiento que atacan a las células para reproducirse en ellas y luego abandonarlas para penetrar en otras.

De acuerdo con van Regenmortel (1990) una especie viral es definida como una clase de variadas características que constituyen un linaje replicante que ocupa un nicho ecológico particular.  Virus del mismo tipo poseen exactamente el mismo tamaño y forma.

Una especie viral es una pobla­ción compleja de entidades afines, que ac­túa como un todo y se autoperpetúa.  Según M. Eigen la substitución de especie por "cuasiespecie" no es un mero cambio semántico sino que se refiere al comporta­miento de los virus, lo que ayuda a respon­der preguntas tales como ¿Cuándo empe­zó a evolucionar un virus determinado? ¿De dónde proceden los virus? Pareciera ser que los actuales virus tuvieron un origen celular o tal vez descienden de programas genéticos de sus hospedadores. Si acepta­mos que la selección evolutiva es conse­cuencia de la capacidad que tiene un genoma de autorreplicarse, en los virus un aspecto vital es su información genética que implica capacidad de autoconservación, a través de mutaciones y adaptación a un medio ambiente en continuo cambio.

Los virus han sido considerados como genes de vida libre o fragmentos de ADN extraviados. En 1957, Roberto Donoso B. profesor de Biología en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Chile sostenía que los virus eran genes aberrantes.

Cualquiera sea la fineza de la definición de virus, hay que consignar que ellos presentan básicamente  tres características definitorias: Poseen un ácido nucleico con capacidad infectiva, lo que asegura la continuidad genética de las estirpes virales. Presentan un grado de parasitismo absoluto lo que implica una gran dependencia con la célula hospedadora. Tienen un tamaño muy pequeño, una organización estructural simple y una composición genómica elemental.

De cualquier forma, aún no pierde vigencia lo establecido por Lwoff en 1957: Los virus deben ser considerado como virus, porque los virus son virus. Concepto que implícitamente establece la unicidad de los virus en el mundo biológico.

Según el diccionario de la lengua española “Real Academia Española” XXII Edic.2001. Virus son organismos de estructura muy sencilla, compuesto de proteínas y ácido nucleico, y capaz de reproducirse sólo en el seno de células vivas utilizando su metabolismo.  Y los virus informáticos son programas  introducidos subrepticiamente en la memoria de un ordenador que al activarse, destruyen total o parcialmente la información almacenada. Es sorprendente la analogía entre virus y virus informáticos, con antivirales y todo.



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