LOS VIRUS

LOS VIRUS SE ASOCIAN A ENFERMEDADES HACE MUCHOS SIGLOS.

Faraón Ramses V

Lesiones típicas de la viruela

ANTECEDENTES

Antecedentes

Estela que data del año 1400 A.C. Se observa sacerdote egipcio con una marcada atrofia de miembro inferior, típico de una secuela de poliomielitis.

LAS ENFERMEDADES VIRALES EN LA HISTORIA DEL HOMBRE

En los últimos 1000 años: Viruela y Sarampión fueron traídos a América por colonos y exploradores europeos. La población nativa americana no tenía inmunidad, produjo una gran mortalidad en la población y fue factor import. en destrucción de esas sociedades.

En los últimos 100 años: Una nueva cepa de virus influenza (influenza española) mató >20 millones personas durante 1918-1919 en USA, previo a la 1ª Guerra Mundial. 1 década más tarde, virus polio se transformó en una de las más importantes infecciones virales en niños y jóvenes (Franklin D. Roosevelt).

En los últimos 25 años: un nuevo virus, HIV, se ha diseminado rápidamente, causando una epidemia a nivel mundial. Otros virus: SARS, virus Fiebre del Nilo, Hantavirus, Ebola, Influenza aviar, etc.

VIRUS

La palabra virus significa veneno y corresponde a la denominación que se le dio originalmente a fines del siglo XVIII a ciertas sustancias que tenían poder patógeno.

“Entidades cuyos genomas replican al interior de células, usando la maquinaria sintética de ésta, y promueven la síntesis de elementos especializados para la transferencia de su genoma a nuevas células”

Luria, Darnell, Baltimore & Campbell, 1978

CARACTERÍSTICAS DE LOS VIRUS

Características de los virus

Ningún virus posee orgánulos y ninguno tiene autonomía metabólica, por lo que no son considerados células.

Se encuentran cerca de lo vivo por que están constituidos por moléculas orgánicas y poseen un material genético que les permite reproducirse y evolucionar, pero en ausencia de una estructura celular, es imposible considerarlos como seres vivos.

Características de los virus Su genoma puede ser ADN o ARN. Capaz de replicarse y dirigir la síntesis de

proteínas utilizando la maquinaria del hospedero cuando se encuentra en el hospedero correcto.

Los virus

Son los seres más simples y pequeños que se conocen.

“Trocitos de herencia buscando un cromosoma” La palabra virus proviene del latín que significa

fluido venenoso. Básicamente son moléculas de ácido nucleico

envueltas por una cubierta proteica. Son acelulares (no tienen organización celular).

En 1892 Ivanosky observó por primera vez al virus del mosaico del tabaco.

Se encuentran en la frontera entre de lo vivo e inerte.

Partículas submicroscópicas de tamaño variable, entre 10 (parvovirus) y 400 nm (virus pox).

No se cultivan en medios utilizados para las bacterias y no responden a antibióticos.

Son parásitos intracelulares obligados, ya que carecen de enzimas con las que desarrollar su propio metabolismo, siendo su única función transportar el ácido nucleico viral de una célula hospedadora a otra.

El virus extracelular se llama VIRIÓN.

Comparación de tamaños de virus y bacteria

Fuente: Lim, 1998. Microbiology. Ed. McGraw-Hill, Estados Unidos.

Virología

Rama de la microbiología.

Estudio de los virus y las enfermedades que éstos causan.

HISTORIA DE LOS VIRUS

Virus: Historia

Dimitri Ivanowsky Científico ruso Virus del Mosaico del

Tabaco 1892 Demostró que el

agente causante de la enfermedad no era retenido por un filtro de porcelana utilizado para remover bacterias.

Virus: Historia

Martinus Beijerinck 1898 Científico holandés Obtuvo resultados

similares a Ivanowsky Aportación

Agente causante más pequeño que una bacteria.

Acuñó el término Virus.

Virus: Historia

Vilhem Ellerman y Olaf Bang 1908 Identificó virus como agentes

causante de leucemia. Peyton Rous

1911 Virus como agentes

causantes de tumores cancerosos sólidos.

“Rous Sarcoma Virus” peste rosa.

Virus: Historia

Frederick Twort 1915 Virus de la viruela

Virus: Historia En humanos

Virus causante de Fiebre amarilla

Carlos Juan Finlay Cubano-1880

Walter Reed y Jesse Lazear

Estadounidenses -1899 James Carroll

Estadounidense – 1911 Juan Guiteras

Cubano - 1911

Virus: Historia Virus de la Influenza

1933 Wilson Smith Christopher Andrews Patrick Laidlaw

Estructura de los Virus (Componentes)

Básicamente son moléculas de ácido nucleico envueltas por una cubierta proteica.

Estructura

Estructura de los Virus (Componentes)

Genoma (ADN o ARN)

Enzimas

Cápsida

Envoltura membranosa

1. Genoma Contiene la información genética necesaria para la

síntesis de proteínas virales. Puede ser ADN o ARN, nunca los dos a la misma vez. Los ARN Virus cuentan con una enzima llamada

Retrotranscriptasa o transcriptasa inversa:

ARN ADN

Retrotranscriptasa

o transcriptasa inversa

Estructura de los Virus (Componentes)

2. Enzimas Los virus pueden contener una mínima

cantidad de enzimas (transcriptasas, enzimas líticas)

Los virus no tienen metabolismo propio.

Los virus que tienen enzima Trancriptasa inversa (como el virus VIH, el del SIDA) se llaman retrovirus.

Estructura de los Virus (Componentes)

3. Cápsida Cubierta proteica que envuelve al genoma. Formada por capsómeros. Protección.

Cápsidas

Icosaédrica Compleja Helicoidal

Estructura de los Virus (Componentes)

Virus de cápsida compleja Parasitan bacterias: bacteriófagos (o fagos)

cabeza

cola

placa basalfibras

espinas

4. Envolturas membranosas Es un fragmento de la célula en la que se

reprodujo el virus. Los virus con envoltura son más

patógenos (gripe, hepatitis, SIDA, …)

Los virus desnudos carecen de estas membranas.

Estructura de los Virus (Componentes)

OBSERVACIÓN ESTRUCTURA VIRAL CON EL MICROSCOPIO

ELECTRÓNICO

MORFOLOGIAS VIRALES

Rotavirus

Virus Ebola

Parvovirus B19

HIV

ADENOVIRUS

ROTAVIRUS

VIRUS PAPILOMA

VIRUS INFLUENZA

HERPESVIRUS

VIRUS HEPATITIS B

VIRUS DEL VIH

                              

  

Ejemplos de Virus

VIRUS DEL ÉBOLA

Los virus son complejas estructuras moleculares no vivas, que utilizan a las células para poder multiplicarse. En general están compuestos por proteínas que forman una cápsula o cápside (en amarillo) que protege el material genético que está en su interior (ADN o ARN).

Virus de la Rabia

Micrografía electrónica de transmisión que muestra un bacteriófago T4 (fago), un virus que infecta sólo a bacterias. Los fagos carecen de cualquier mecanismo de reproducción y aprovechan los mecanismos bacterianos para multiplicarse.

Bacteriófagos

Bacteriófagos atacando una bacteria

Clasificación de los virus

Sus nombres revelan sus características, las enfermedades que ocasionan o incluso el tejido o lugar geográfico donde fueron aislados.

Los virus se agrupan por características como la enfermedad que producen, los modos de transmisión o el vector encargado de transmitirlos.

Clasificación de los virus

Clasificación de los virus - Por la célula que parasitan: Virus animales, vegetales o bacteriófagos.-Por su forma:

Helicoidales, poliédricos o complejos.

- Por tener o no envolturas: Virus envueltos o desnudos.

- Por su ácido nucleico: ADNmc; ADNbc; ARNmc o ARNbc.

- Por los tejidos afectados

- Por la forma de contagio (propagación)Aire, agua, sexual, heridas…

Los virus se pueden clasificar según varios criterios.

Virus que Infectan Células Animales

Con envoltura lipoproteica:o ARN monocatenario como la rabia, el sarampión, la gripe y la rubéola.

o Los retrovirus contienen ARN monocatenario y la enzima transcriptasa inversa. Pertenecen a este grupo el virus del SIDA y algunos virus oncogénicos.

o Virus con ADN bicatenario como los herpesvíridos: herpes, y de la hepatitis.

Icosaédricos sin envoltura lipoproteica:o El virus de la polio humana tiene ARN monocatenario.

o ADN bicatenario como los adenovirus (causantes de enfermedades respiratorias) y los papilomavirus (de verrugas).

Virus que Infectan Bacterias.

1915 y 1917; pertenecen al grupo de los Caudovirales. Hay también bacteriófagos que no responden al tipo común, como los Corticoviridae, icosaédricos, o los Leviviridae, con ARN monocatenario, o los bacteriófagos con envoltura lipoproteica.

Virus que Infectan Células Vegetales.

La mayor parte de ellos contienen ARN monocatenario y cápsida helicoidal, y carecen de envoltura lipoproteica. En este grupo hay también virus con ADN y cápsida icosaédrica, como el del estriado del maíz o el del mosaico de la coliflor.

Por su forma: Helicoidales, poliédricos o complejos.

PoliédricosHelicoidales Complejo

• GRUPO I: Cápside de simetría ICOSAÉDRICA. ( Ej: ADENOVIRIDAE)• GRUPO II: Cápside de simetría HELICOIDAL. (Ej: PARAMIXOVIRIDAE)• GRUPO III Cápside de simetría HELICOIDAL. (Ej: BACTERIÓFAGO)• GRUPO IV: Cápside de simetría COMPLEJA: (Ej: POXVIRIDAE)

Por tener o no envolturas: Virus envueltos o desnudos.

Envueltos Desnudos

Por tener o no envolturas: Virus envueltos o desnudos.

Comparación:

Virus Envuelto:

Debe permanecer en ambiente húmedo.

No sobreviven en el tubo digestivo.

Se eliminan fácilmente con antisépticos locales.

Se propagan por gotitas, secreciones o sangre.

No necesita destruir a la célula para propagarse.

Se propaga fácilmente Puede resistir ambientes

hostiles. Son resistentes a los

antisépticos típicos. Destruyen a la célula

para propagarse.

Virus Desnudo:

Por su ácido nucleico: ADNmc; ADNbc; ARNmc o ARNbc.

mc= monocatenariobc=bicatenario

(VIRUS ZOOPATÓGENOS) 1. Virus dermotropos, que producen

principalmente lesiones visibles de la piel y mucosas (tejidos epiteliales) y comprenden: a). Viruela b). Sarampión c). Rubeola d). Varicela e). Herpes Zoster

Sarampión

Viruela

Por los tejidos afectados:

2. Virus neumotropos, productores de enfermedades respiratorias, como:a). Gripeb). Psitacosisc). Neumonía o neumonitisd). Resfriado común

H1N1

N1H1 La Gripe Porcina

Por los tejidos afectados:

3. Virus neurotropos, causantes de enfermedades de los tejidos nerviosos, comprendiendo: a). Poliomielitis. (Parálisis infantil) b). Rabia c). Encefalitis o encefalomielitis

Polio

Rabia

Por los tejidos afectados:

4. Virus viscerotropos, productores de enfermedades que atacan sobre todo los órganos internos, de las que son ejemplos: a). Fiebre amarilla b). Hepatitis infecciosa c). Ictericia por suero homòlogo

Hepatitis B

Fiebre amarilla

Por los tejidos afectados:

Enfermedad Tipo de virus Vía de contagio

Rabia Rhabdivirus Heridas.

Resfríado común

Rhinovirus Aire

Gripe Orthomixovirus Aire

Sarampión Paramixovirus Aire

Parotiditis Paramixovirus Aire

Varicela Herpesvirus Aire

- Por la forma de contagio (propagación)

Enfermedad Tipo de virus Vías de contagio

Poliomielitis Poliovirus Agua

Rubeola Rubivirus Aire

Hepatitis B Picornavirus Sexual

SIDA Retrovirus VIH

Sexual, sangre, etc.

Herpes genital

Herpesvirus Sexual

- Por la forma de contagio (propagación)

PROCESO DE INFECCIÓN VIRAL

El Proceso de infección de una célula por un virus puede dividirse en tres fases: Fase de fijación (a): Los virus se unen por la placa basal a la cubierta de la pared bacteriana. Fase de contracción (b): La cola se contrae y el ácido nucleico del virus se empieza a inyectar. Fase de penetración (c): El ácido nucleico del virus penetra en el citoplasma de la bacteria, y a partir de este momento puede seguir dos ciclos diferentes, el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.

Proceso de Infección de un Virus

REPLICACIÓN VIRAL

Los virus pueden replicarse de dos maneras:

Ciclo Lítico.

Ciclo Lisógeno o Lisogénico.

Para realizar su ciclo vital, el virus necesita parasitar una célula huésped.

Ciclo lisogénico: El genoma viral se integra con el de la célula huésped.

Ciclo lítico: El genoma viral se expresa, y muere la célula huésped. Se denomina así porque la célula infectada muere por rotura al liberarse las nuevas copias virales.

CICLO LITICO (fases)

Fase de adsorción o fijación:

El virus se une a la célula hospedadora de forma estable.

La unión es específica ya que el virus reconoce complejos moleculares de tipo proteico, lipoproteico o glucoproteico, presentes en las membranas celulares.

CICLO LITICO (fases)Fase de penetración o inyección:

El ácido nucleico viral entra en la célula mediante una perforación que el virus realiza en la pared bacteriana.

CICLO LITICO (fases)Fase de eclipse:

En esta fase no se observan copias del virus en la célula, pero se está produciendo la síntesis de ARN, necesario para generar las copias de proteínas de la cápsida.

También se produce la continua formación de ácidos nucleicos virales y enzimas destructoras del ADN bacteriano.

CICLO LITICO (fases)

Fase de ensamblaje: en esta fase se produce la unión de los capsómeros para formar la cápsida y el empaquetamiento del ácido nucleico viral dentro de ella.

CICLO LITICO (fases)Fase de lisis o ruptura:

Conlleva la muerte celular. Las célula se rompe y libera una gran cantidad de nuevos virus llamados viriones que infectan a más células.

Estos nuevos virus se encuentran en situación de infectar una nueva célula.

Ciclo lítico

Fijación

Penetración

Eclipse

Ensamblaje

Liberación

Ciclo Lisogénico

El virus penetra la célula pero no la destruye. El ADN viral se integra al ADN de la célula

formando parte de su patrimonio genético. Cuando la célula se reproduce, también duplica

el ADN viral que trae integrado y que se mantienen en forma latente dentro de ella.

La célula puede reproducirse varias veces dando lugar a muchas células que contienen al virus latente.

Ciclo Lisogénico

Fases del Ciclo Replicativo

Su ciclo de replicativo tiene dos fases, una extracelular y metabólicamente inerte, y otra intracelular que es reproductiva, en donde es capaz de transmitir sus propiedades a su descendencia.

71

CONCEPTO DE VIRUS:

Ensambles moleculares incapaces de reproducirse por si mismos requiriendo una célula para poder hacerlo e incapaces de intercambiar materia y energía con el medio que los rodea.

CONCEPTO DE VIRIÓN: El virión es una partícula viral completa, madura

e infecciosa. es la unidad estructural de los virus.72

PartículaViral

VIRUS

Partícula Viral

VIRION

CÉLULACÉLULA

73

ETAPAS REPLICACION VIRAL

ETAPAS REPLICACION VIRAL ADSORCION PENETRACION DENUDAMIENTO O LIBERACION

GENOMA VIRAL BIOSINTESIS DE MACROMOLECULAS

VIRALES ENSAMBLAJE- MADURACION LIBERACION

Etapas replicación viral ADSORCIÓN

El primer paso en la infección de una célula es la adhesión o fijación a la superficie celular.

La proteína de adhesión viral reconoce receptores específicos, los cuales pueden ser proteínas, carbohidratos o lípidos, en el exterior de la célula.

Las células que carecen de los receptores apropiados no son susceptibles al virus.

Proceso reversible. Independiente de la temperatura. Puede inhibirse por anticuerpos

antivirales (neutralización) o anticuerpos antireceptor.

Etapas replicación viral

PENETRACIÓNLos virus penetran las células de maneras

diversas dependiendo de la naturaleza misma del virus.

Desnudos – por viropexia o endocitosis Envueltos – por fusión

Proceso irreversibleDependiente de la temperaturaPuede alterarse con inhibidores de fagocitosis

Virus envueltos: Entran por fusión con la membrana plasmática, luego de la fijación a un receptor de la superficie celular, los componentes internos del virión son inmediatamente llevados al citoplasma celular.

Virus no envueltos o desnudos Los virus no envueltos o desnudos pueden cruzar la membrana plasmática directamente o pueden ser tomados en endosomas. Si son transportados en endosomas, luego cruzan (o destruyen) la membrana de dichas estructuras.

Etapas replicación viral PÉRDIDA DE LA CÁPSULA

Liberación del material genético viral por acción de enzimas celulares (enzimas lisosomales presentes en vacuola fagocítica) y/o virales.

El ácido nucleico debe de estar lo suficientemente expuesto como para que la replicación viral comience en esta fase.

Cuando el ácido nucleico es expuesto, las partículas víricas infecciosas no pueden removerse de las células.

Esta fase dura hasta que viriones infecciosos nuevos sean creados.

Etapas replicación viral

SÍNTESIS DE ÁCIDO NUCLEICO Y PROTEINAS VIRALES

Existen diversos mecanismos, dependiendo del tipo de material genético viral.

Etapas replicación viral ENSAMBLAJE/MADURACIÓN

Nuevas partículas víricas son ensambladas. Formación cápside proteica y su asociación al

genoma viral. Virus DNA: se produce en el núcleo. Virus RNA: se produce en el citoplasma. En virus desnudos ensamblaje permite formar la

nucleocápside completa (virus maduro). En virus con manto la formación de

nucleocápside se produce al salir de la célula (adquisición del manto).

Puede haber un estadio de maduración posterior al proceso inicial de ensamblaje.

Etapas replicación viral

LIBERACIÓN O DESCARGA

Los virus pueden ser liberados mediante lisis celular, o, si son envueltos, pueden yemar de las células, y no destruyen la célula.

Por tanto, algunos de estos virus son capaces de instaurar infecciones persistentes.

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CICLO VIRAL

04/22/2385

ADSORCION

PENETRACION FUNCIONESDEL HUESPED

ENSAMBLAJE(MADURACION)

Transcripción

REPLICACION

LIBERACION

DENUDAMIENTO

Traducción

MULTIPLICACION

Click after each step to view process

1

6

Adsorción: Es la unión entre la cápside viral de proteínas y los receptores específicos en la superficie celular del huésped.

Penetración: La forma en la que el virus entra en la célula huésped varía dependiendo de la especie: La endocitosis, fusión de la membrana plasmática con la envoltura del virus. La penetración directa se observa sólo en los virus sin envoltura. Inyectar directamente el genoma en la célula huésped.

Desnudamiento: Es el proceso por el cual el ácido nucleico del virus es liberado dentro de la célula. Puede ocurrir simultáneamente o poco después de la penetración.

Multiplicación: oLa transcripción es la síntesis de ARN mensajero (ARNm) a partir del genoma del virus.oLa traducción es la síntesis, en los ribosomas del huésped, de las proteínas virales. oDurante la replicación se obtienen las copias del genoma viral.

Ensamblaje: En esta etapa se forma la cápside viral y se asocia con el genoma viral.

Liberación: Los virus sin envoltura se acumulan por algún tiempo en la célula hasta que ésta se rompe (lisis). Los virus con envoltura suelen ser liberados por gemación, proceso durante el cual el virus adquiere su envoltura de fosfolípidos en la que se insertan las glicoproteínas virales.

Enfermedades provocadas por Virus

Transmisión viralEn la transmisión viral hay 4 áreas importantes:

- Piel

- Tracto Respiratorio

- Tracto Digestivo

- Tracto Genital

Tipos de infección viral Localizada.

Multiplicación viral y daño celular en la puerta de entrada. (influenza, infección respiratoria, rotavirus).

Tipos de infección viral

Diseminada. Multiplicación

en ganglios linfáticos regionales (varicela zoster)

90

Tipos de infección viral

Inaparente.Sin sintomatología, muy común y

epidemiológicamente muy importante.

Tipos de infección viral

Las interacciones prolongadas virus- huésped toman varias formas Infección latente.

Se detecta al virus en la recaídas. Existe respuesta inmune pero no protege de

recaídas. Infección crónica.

El virus se detecta de forma continua, con síntomas o sin ellos.

Infección lenta. Periodo de incubación muy largo y el virus se está

multiplicando.

El sida es una enfermedad que afecta a los humanos infectados por el VIH. Se dice que una persona padece de sida cuando su organismo, debido a la inmunodeficiencia provocada por el VIH, no es capaz de ofrecer una respuesta contra las infecciones.

EL SIDA

VIH El virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un lentivirus (de la

familia Retroviridae) El virión es esférico, dotado de una

envoltura y con una cápside proteica. Su genoma es una

cadena de ARN monocatenario que debe copiarse

provisionalmente al ADN para poder multiplicarse e integrarse en el genoma de la célula que

infecta. Los antígenos proteicos de la

envoltura exterior se acoplan de forma específica con proteínas de la membrana de las células infectables, especialmente de

los linfocitos T4.

GRIPE

La gripe, gripa o influenza es una enfermedad infecciosa de aves y mamíferos causada por un tipo de virus de ARN de la familia de los Orthomyxoviridae.

INFLUENZA TIPO A

Influenza virus A es un género de la familia

de virus llamada Orthomyxoviridae en la

clasificación de los virus. Cuando se produce un cambio de antígeno es

causante de la gripe episódica

en humanos y que se produce en ciclos de entre 10 y 15 años.

Enfermedades ViralesVIRUS DE ENFERMEDADES AGRUPADOS DE ACUERDO CON SUS VÍAS DE TRANSMISIÓN

Principal vía de transmisión Virus Principales órganos afectados

Respiratoria Gripe Tracto respiratorio

Parainfluenza

Sarampión Tracto respiratorio y piel

Paperas Glándulas parótidas, testículos, meninges.

Entérica Polio virus Mucosa intestinal, ganglios linfáticos, Sistema Nervioso Central.

Hepatitis A Hígado

Contacto directo Hepatitis B Hígado

Herpes simple Membranas mucosas de la boca.

Rubéola Piel y otros muchos.

Poxvirus

Virus de la Inmunodeficiencia Humana (V.I.H)

Se ve afectado el Sistema Inmunológico.

Mordedura animal Rabia Sistema Nervioso Central.

Arbovirus Muchos.

Picadura de artrópodos Dengue Músculos, articulaciones, ganglios linfáticos y piel.

Fiebre amarilla Hígado y riñones.

Diagnóstico en Virología Inmunoflorescencia. ELISA Pruebas de aglutinación PCR Microscopia electrónica Cultivo celular.

Fármacos Antivirales 1.- Interferencia en la unión: Efurvritida 2.- Inhibición en la penetración:

Amantadina. 3.- Inhibición en la síntesis viral: Aciclovir,

Ribavirina, Zidovudina. 4.- Inhibición de la liberación: Oseltamivir,

Zanamivir.

IMPORTANCIA DE LA VIROLOGÍA

Virología: Importancia Médica

Agente causante de enfermedades - Ebola

Industria Vector en la industria de la

biotecnología Vector en la industria de las

farmacéuticas. Militar

Agente de guerra biológica Bioterrorismo http://www.bt.cdc.gov/agent/

smallpox/overview/disease-facts.asp

Económica Avian flu virus

Virología: Importancia Médica

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