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FIORELLA OTERO ADN 2020
AGENTES MICROBIANOS
Microbiología medica
El estudio de los virus, bacterias y hongos patógenos de los seres humanos; y a la parasitología médica
como el conocimiento de los protozoos, helmintos y artrópodos que viven a expensas del hombre y le producen
enfermedad.
MICROBIOS
Organismos vivos o sin vida, invisibles al ojo desnudo. En ellos podemos encontrar
Virus
Priones
Organismos unicelulares
Organismos multicelulares (gusanos helmintos)
SIMBIOSIS
Relación entre organismos de diferente especie capaz de generar un cambio fisiológico en uno o ambos. Se
reconocen varios tipos de asociaciones.
Comensalismo
Mutualismo: dependencia metabólica en ambos sentidos.
Parasitismo: en el que un organismo es usado para cubrir necesidades básicas de otro.
Tanto el mutualismo como el parasitismo implican una relación en la que le metabolismo de uno o ambos
organismos se encuentran en relación y dependen de una asociación con el otro simbionte. En la simbiosis
mutualista hay dependencia metabólica en ambos sentidos, ambos miembros necesitan al otro. Dentro de la
simbiosis mutualista se las clasifica en sentido de dependencia de los organismos siendo relativa en el caso del
mutualismo facultativo o absoluta en el caso del mutualismo obligatorio.
Los microparásitos incluyen: virus, bacterias, protistas y hongos unicelulares. Estos poseen un pequeño
tamaño y un tiempo generacional corto; también presentan altas tasas de reproducción asexual, lo que
determina un aumento constante del número de parásitos presentes. Estimulan una respuesta inmune eficaz
que elimina la población parasitaria en caso de virus y bacterias y la reduce mucho en caso de protistas.
Bacterias
Levaduras
Algas unicelulares
Protozoos parasitarios
VIRUS
Organismos acelulares que presentan una
dependencia fisiológica externa, ya que son paracitos
intracelulares obligatorios, incapaces de replicar su
propio ácido nucleico y sintetizar sus propias proteínas
sin recurrir al equipo de enzimas propio de una célula.
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Virus
Los virus son un complejo informacional macromolecular que poseen características específicas:
Tamaño pequeño
Ser parásitos genéticos intracelulares obligados
Poseer un solo tipo de ácido nucleico en la partícula viral completa o virión.
Se ensamblan así nuevas partículas virales que infectarán nuevas células
Las partículas virales se desensamblan en la nueva célula iniciando así el siguiente ciclo
infectivo
Los VIRUS CARECEN DE SISTEMAS ENZIMÁTICOS PRODUCTORES DE ENERGÍA NECESARIOS PARA LA
SÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS Y PROTEÍNAS INDISPENSABLES PARA EL CRECIMIENTO Y REPLICACIÓN. Por
eso utilizan los sistemas de las células que parasitan de ahí que se los denomina PARASITOS GENETICOS
INTRACELULARES OBLIGADOS.
Estructura funciones y propiedades
Los virus poseen un solo tipo de ácido nucleico, siendo este ADN O ARN.
Los ácidos nucleicos constituyen el nucleoide
El nucleoide asociado a proteínas constituye el CORE VIRAL
Cubierta proteica que recubre el Core es la cápside
En el Core se encuentra tosa la información genética, siendo los ácidos nucleicos los responsables de la
infectividad. Este, el Core, se encuentra protegido por una cubierta proteica denominada CÁPSIDE. Algunos
virus poseen una estructura de composición lipoproteica denominada envoltura. Aquellos virus que la
presentan se llaman ENVUELTOS mientras los que carecen de envoltura son denominados DESNUDOS.
LA PARTICULA VIRAL COMPLETA CON SU CAPACIDAD INFECTANTE INTACTA SE DENOMINA VIRIÓN
La cápside está formada por subunidades proteicas denominadas capsómeros que se encuentran
en la superficie de la partícula en los virus desnudos. Los capsómeros pueden presentar forma
esferoidal hueca como en el adenovirus o prisma con zona central hueca como es el caso del
herpesvirus.
La cápside constituye un recipiente protector formado por los capsómeros
Funciones y propiedades de las proteínas de la cápside
Protección del ácido nucleico del medio externo, desecación y enzimas tisulares
Presentar estructuras que permitan la unión del virus a los receptores de membrana de la
célula hospedadora
Actuar como antígenos que estimulan la respuesta inmune del hospedador
Reprimir la expresión de genes virales tempranos
Proveer interacciones espaciales con las polimerasas virales en ciertos casos
Envoltura
La envoltura es lipoproteica, similar a la de la membrana de la célula infectada, ya que los virus la
adquieren de esta.
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LA PRESENCIA O NO DE LA ENVOLTURA DETERMINARA LA RESISTENCIA DEL VIRUS AL MEDIO EXTERNO
La mayoría de los virus desnudos son resistentes al medio externo, desecación y
solventes de lípidos tales como éter, cloroformo, sales biliares y detergentes.
Los virus envueltos son lábiles a la desecación y a los solventes de lípidos, por ello
para su transmisión requiere un contacto directo de persona a persona o a través de
fómites (objetos inertes infectados)
Funciones y propiedades de la envoltura
En la envoltura se encuentran estructuras que permiten la unión a receptores de membrana de la célula
hospedadora, estas estructuras son glicoproteínas ancladas en la membrana a modo de espículas. Estas
glicoproteínas son potentes antígenos que estimularán la respuesta inmune del hospedador.
Composición química de los virus
Ácidos nucleicos
Los virus se clasifican en dos grandes grupos de acuerdo al tipo de ácido
nucleico. Si es ADN se denomina desoxirribovirus, y si es ARN ribovirus.
Los ácidos nucleicos pueden ser monocatenarios o bicatenarios. En los
ribovirus, el ARN es monocatenario siendo
excepción los retrovirus que poseen
ARN bicatenario
. El ácido nucleico de todos los virus a ADN es bicatenario con la
excepción de parvovirus y circovirus que poseen ADN monocatenario.
A mayor tamaño del genoma, mayor será la información para generar gran
diversidad de proteínas específicas. En general los virus a ARN tienen genomas de
menor tamaño y codifican, por ende, menos proteínas que los virus a ADN. Los
genomas se miden por el número de bases, y su composición es variable.
LOS ACIDOS NUCLEICOS CONSTITUYEN, ENTONCES, LA BASE DE INFECTIVIDAD DE LOS
VIRUS. Estas moléculas pierden su actividad si no están protegidas por la cápside y/o
envoltura.
VIRUS DE HEPATITIS A Y
POLIOVURUS SE TRANSMITEN
POR VIA FECAL-ORAL PORQUE
CONSERVAN SU INFECTIVIDAD
EN EL AGUA Y PUEDEN
RESISTIR pH ACIDO DEL
ESTOMAGO Y LA ACCION DE
LAS SALES BILIARES
Los ribovirus constituyen
junto con los viroides, los
únicos organismos hasta
ahora conocidos en la
naturaleza donde el ARN es
el portador de toda la
información genética.
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Proteínas
Las proteínas son la mayor parte del virión (50-90%). Las proteínas del virón pueden clasificarse en
estructurales o no estructurales
Proteínas estructurales
Aquella que está presente en el virón en proporción importante y mantiene la estructura del mismo.
Pueden ser de superficie o internas. Las proteínas de superficie constituyen los capsómeros, y las proyecciones
de la envoltura, denominadas peplómeros. Los peplómeros son glicoproteínas que tienen funciones biológicas.
En los virus con simetría helicoidal, los capsómeros están constituidos por un único tipo de proteína que
se denomina protámeros.
Funciones y propiedades de las proteínas de superficie
Protección del genoma contra el medio externo, desecación y acción de proteasas tisulares.
Protegen el genoma viral contra la inactivación por las nucleasas.
Afinidad por receptores celulares para iniciar la adsorción y penetración a la célula hospedadora.
Capacidad antigénica ya que las proteínas externas son potentes inmunógenos, que inducen en un
hospedador inmunocompetente una respuesta inmune, mediada por anticuerpos neutralizantes responsables
de la protección del hospedero y por células citotóxicas que reconocerán
Las proteínas internas del virión pueden ser proteínas estructurales o no. Pueden ubicarse en la cara
interna de la envoltura, entre capas de capsómeros debajo de la cápside, y en el centro del virión, asociadas al
Core, estas últimas suelen ser histonas.
Proteínas no estructurales
Las enzimas de replicación para la replicación que se sintetizan en fases muy tempranas de esta y pueden
detectarse en células infectadas, pero que luego no se incorporan al virión. En otros casos esas enzimas son
proteínas que se asocian a la estructura viral, pero no forman cualitativamente parte importante de ella.
Glúcidos y lípidos
Los virus con envoltura contienen escasas cantidades de glucolípidos que están asociados a las
glicoproteínas presentes en la misma. Estos lípidos son de origen celular, ya que esos virus adquieren su
envoltura pro brotación en las membranas de la célula hospedera.
Concepto de simetría: helicoidal, icosaédrica, compleja y binaria.
Simetría como la forma que adopta un cuerpo en el espacio. La simetría de los virus está dada por la
estructura de su nucleocápside y puede ser de cuatro tipos:
La simetría helicoidal se asemeja a una escalera caracol. Estos virus pueden presentar una
nucleocápside cilíndrica extendida (virus del mosaico del tabaco), o bien la nucleocápside esta arrollada
sobre si mima y recubierta por una envoltura (virus de la influenza)
Los virus con simetría cubica son poliedros regulares. Pueden ser desnudos (poliovuris o
adenovirus) o estar recubiertos de envoltura (herpesvirus o togavirus)
Se denominan virus
de simetría compleja a aquello que no son ni helicoidales ni cúbicos. Como
ejemplo mencionar a los poxvirus (viruela) que poseen forma de ladrillo.
Se denominan virus
con simetría binaria a aquella observada en algunos bacteriófagos que
poseen una cabeza con simetría cubica y una cola helicoidal.
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Efectos de los agentes físico-químicos
Diversos agentes físico-químicos pueden actuar sobre los constituyentes del virión produciendo su
inactivación. Estos son temperatura, luz ultravioleta, pH, medio iónico y solventes lipídicos. El conocimiento de
la sensibilidad o resistencia de los virus a estos agentes es importante para:
1- Determinar las formas de transmisión
2- Emplear métodos de inactivación viral para materiales que necesitan desinfección
3- Efectuar tratamiento correcto
4- Conocer la viabilidad de muestras clínicas para el diagnóstico virológico
5- Conservar adecuadamente vacunas virales.
Temperatura
La mayoría de los virus son lábiles al calor. Una hora a 55-60° inactiva la mayoría de virus por
desnaturalización de las proteínas de la cápside. Una excepción a esto es el virus de la HEPATITIS B.
Como regla general, la vida media de la mayoría de los virus libres puede ser medida en segundos a 60°, en
minutos a 37°, en horas a 4°, en días a 20°, en meses a -70° y en años a -196°.
La temperatura ambiente inactiva muchos virus, aunque el tiempo requerido depende de las
características de la familia. El de la HEPATITIS B y POXVIRUS pueden conservar su infectividad a temperatura
ambiente durante meses, lo que facilita la transmisión.
pH y medio iónico
Los virus se conservan mejor en medios isotónicos y a pH fisiológico, aunque algunos pueden soportar un
amplio rango de pH y fuerzas iónicas.
Radiaciones
La radiación ultravioleta y radiaciones ionizantes (rayos X o radiaciones gamma) producen alteraciones
irreversibles en el genoma y por ello pueden inactivar los virus, en especial aquellos con ácidos nucleicos
monocatenarios.
Solventes lipídicos
La sensibilidad está dada por la presencia de envoltura o no. Los virus con envoltura se inactivan
fácilmente con solventes lipídicos. Por el contrario, los virus desnudos son resistentes a estos agentes y por ello
pueden ser infectivos por vía digestiva ya que resisten ácidos biliares.
Replicación viral
Generalidades
El estudio de la replicación viral comprende el análisis de las interacciones entre el virus y la célula
hospedera. Las infecciones virales pueden ser clasificadas en productivas y no productivas.
LAS PRODUCTIVAS son aquellas que tienen como consecuencia
LA PRODUCCIÓN DE NUEVAS PARTÍCULAS
VIRALES INFECCIOSAS (PROGENIE VIRAL
).
INFECCIONES NO PRODUCTIVAS
LA REPLICACIÓN VIRAL SE ENCUENTRA BLOQUEADA y la célula infectada
puede o no sobrevivir
Al no tener enzimas biosintéticas necesarias para la replicación los virus no crecen, no aumentan de
tamaño ni su división es por fisión binaria. Necesitan de células vivas para esto. La replicación productiva solo
puede realizarse al interior de células vivas y permisivas.
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En breve el primer paso de la replicación es la unión de un receptor celular en una célula susceptible.
Luego, la replicación se lleva a cabo solo en células permisivas utilizando sus mecanismos biosintéticos. De esta
forma la célula parasitada por un virus obedece las ordenes codificadas en el genoma viral para sintetizar
productos virales, que luego de su ensamble, darán lugar a la formación de nuevos viriones, o viriones
progenie. Estos saldrán de la célula donde replicaron para generar nuevos ciclos de replicación en otras células
permisivas.
La replicación viral se divide en las siguientes etapas:
1) ADSORCIÓN: Interacción de proteínas de superficie del virus con receptores celulares específicos
2) PENETRACIÓN: a través de la membrana plasmática por -pasaje directo (adenovirus y piconavirus); -
por fusión de membrana con envoltura viral (herpes y paramixovirus) – o por un mecanismo de endocitosis
mediada por receptores (más frecuente y similar a la fagocitosis).
3) DECAPSIDACIÓN: liberación del nucleico viral de la nucleocápside
4) ECLIPSE: Etapa en la que no se observan viriones en el interior de la célula ni se recupera virus
infeccioso
5) LATENCIA: periodo que incluye al eclipse y se extiende desde que se pierde la infectividad inicial
hasta que se recupera debido a la aparición de nuevos viriones neoformados. Durante las fases de eclipse y
latencia ocurre la biosíntesis de ácidos nucleicos y proteínas de la cápside.
6) MADURACIÓN: ensamble de los ácidos nucleicos neoformados con las proteínas de la cápside
7) LIBERACION: los viriones de la progenie pueden salir de la célula por lisis o por brotación a través de
la membrana celular, de la membrana nuclear, o del retículo endoplasmático.
Adsorción
Para iniciar la replicación en una célula los virus deben adherirse a la
membrana plasmática y dicha interacción implica la unión de una proteína de la
cubierta viral (cápside o envoltura), denominada antirreceptor o proteína de unión,
con una molécula presente en la superficie celular o receptor.
LA PRESENCIA DE RECEPTORES ESPECÍFICOS DETERMINA
LA SUSCEPTIBILIDAD DE UN TIPO CELULAR A DETERMINADO VIRUS.
La sola presencia de receptores adecuados no necesariamente conduce al desarrollo exitoso de una
infección productiva ya que esta requiere además de otros factores intracelulares cuya presencia determina la
permisividad celular respecto a un virus dado.
LA CAPACIDAD DE UN VIRUS DE INVADIR Y REPLICAR EN UN TIPO CELULAR PARTICULAR SE DENOMINA
TROPISMO CELULAR O TISULAR.
Diferentes moléculas presentes en la superficie de la célula, como proteínas, glicoproteínas o
carbohidratos, pueden ser utilizadas como receptores virales.
Las moléculas receptoras utilizadas por algunos virus son proteínas que se
expresan únicamente en la superficie de células diferenciadas, por lo que estos
virus exhiben
UN TROPISMO TISULAR RESTRINGIDO.
Si bien la interacción de virus como poliovirus, rhinovirus o el virus de la
influenza, con un único receptor es suficiente para permitir la penetración del virus a la célula, los virus HIV-1,
adenovirus y alfaherpesvirus requieren la interacción con un receptor primario, que facilita la unión a la
Virus de la HEPATITIS B que
replica en hepatocitos, o el
virus de la HIV-1 que multiplica
linfocitos y macrófagos
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superficie celular y con un correceptor necesario para la entrada del virus a la célula. En el caso del adenovirus,
el inicio de la infección implica una primera interacción de la partícula viral con un tipo de molécula receptora
(molécula del complejo mayor de histocompatibilidad clase I o una proteína de la superfamilia de las
inmunoglobulinas denominada CAR) y una segunda interacción con proteínas de la familia de las integrinas,
indispensable para la internalización del virus a la célula.
Penetración
Luego de la unión al receptor, el virus debe atravesar la membrana plasmática para iniciar su replicación.
En caso de virus envueltos, la penetración viral puede ocurrir por fusión a nivel de la membrana plasmática o
por endocitosis mediada por receptor y ambos mecanismos involucran un proceso de fusión de las
membranas.
En el caso de los virus que entran por fusión a nivel de membrana plasmática, la unión al receptor
provoca cambios conformacionales en las espículas glicoproteínas virales que
conducen a la FUSIÓN DE LA ENVOLTURA VIRAL CON LA MEMBRANA PLASMÁTICA.
Esta fusión es mediada por una glicoproteína denominada PROTEINA DE FUSION
que puede ser o bien la misma glicoproteína viral que actúa como antirreceptor o
bien otra glicoproteína integral de la envoltura.
Este proceso de fusión de membranas, utilizado por los paramuxovirus, herpesvirus y retrovirus como HIV,
es independiente del pH y conduce a la liberación de la nucleocápside o de la cápside viral en el interior del
citoplasma.
Otros virus envueltos, como arenavirus y influezavirus, que prestan una actividad de fusión dependiente
del pH acido, luego de la unión al recepto son incorporados a las células por ENDOCITOSIS.
Distintos virus pueden utilizar diferentes vías endociticas, ya sea mediada por clatrina, por caveola o
macropinositosis.
Por endocitosis: las partículas virales son internalizadas en vesículas recubiertas por la proteína clatrina y
luego transportadas por endosomas. El pH acido en el interior de las endosomas induce cambios en la
formación de espículas glicoproteínas de la envoltura vital, exponiéndose a regiones
hidrofóbicas de las proteínas de fusión entre la envoltura viral y la membrana
endosoma que lleva la perdida de la envoltura viral.
En los virus desnudos la incorporación de las partículas virales ocurrirá mediante un mecanismo de
endocitosis mediada por receptor.
Desnudamiento
La pérdida de la cubierta externa viral, sea esta envoltura o cápside se conoce como
proceso de desnudamiento y es importante para la expresión de los genes virales. El
desnudamiento no implica la liberación del ácido nucleico desnudo en el interior de la
célula, sino que el mismo permanece íntimamente asociado a proteínas virales conformando complejos
nucleoproteicos
El desnudamiento puede ocurrir durante la penetración a nivel de la
membrana plasmática (poliovirus o virus envueltos como HIV) o a nivel de
vesículas endosomales, es decir subsecuentemente a la internalización de la
partícula viral. Este último caso es el de los virus envueltos, y virus desnudos que
ante la exposición al pH acido de las vesículas intracelulares sufren alteraciones
EXCEPCION DE LOS VIRUS
CON GENOMA RNA
SIMPLE CADENA DE
POLARIDAD POSITIVA
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FIORELLA OTERO ADN 2020
en la conformación de las proteínas de cápside que provocaran la lisis o
permeabilización de la membrana endosoma, permitiendo la translocación del
material genético al citoplasma.
Expresión y replicación del genoma
Los procesos de biosíntesis intracelular de macromoléculas virales
comprenden
1) La expresión del genoma a través de la síntesis de las proteínas virales, para lo que previamente
deben generarse los correspondientes ARNm
2) La replicación del genoma viral a través de la síntesis de moléculas progenie del ácido nucleico
viral.
Los procesos biosintéticos dependen fundamentalmente de las características del genoma viral y se pueden
agrupar en tres categorías
1) Virus con genoma ADN
2) Virus con genoma ARN
3) Virus con transcripción inversa
Los virus deben expresar ARNm traducible a proteínas por el sistema celular, es decir ARNm
monocistronicos
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. Además, en base a la mayor o menor utilización de diferentes enzimas celulares por parte
de los virus, los procesos de transcripción y replicación del genoma viral tendrán lugar en el núcleo o
citoplasma.
Virus con genoma ADN
LOS VIRUS CON GENOMA ADN USAN LA MAQUINARIA ENZIMÁTICA CELULAR PARA EXPRESAR Y REPLICAR SU GENOMA.
Para los virus que portan un genoma ADN cadena doble (cd), siempre el PRIMER PASO es la
transcripción a
partir de cada uno de los cuales se va a sintetizar una proteína viral. La transcripción no es simultanea para
todos los genes
, sino que ocurre secuencialmente; primero se transcriben los genes tempranos, que codifican
PROTEÍNAS NO ESTRUCTURALES, generalmente enzimas requeridas para la replicación del ADN y otras proteínas
que pueden inducir diferentes efectos en la célula hospedera. La transcripción tardía abarca los genes que
corresponden a las PROTEÍNAS ESTRUCTURALES, es decir las que conforman la cápside y envoltura viral.
ENTRE AMBAS RONDAS DE TRANSCRIPCION, SUELE OCURRIR LA REPLICACION DEL ADN VIRAL.
La síntesis de ARNm virales es catalizada por la
ARN POLIMERASA II CELULAR,
mientras que la replicación del ADN VIRAL está a cargo de una
ADN POLIMERASA
propia del virus
. AMBOS PROCESOS TRANSCURREN EN EL NUCLEO, hacia donde
migra el genoma viral luego de ser liberado en el citoplasma.
Los virus con genoma ADN cadena simple (cs), primero pasan a ADN cd,
sintetizando la cadena complementaria y luego, a partir de ese ADN cd, sintetizan sus
ARNm para expresar las proteínas correspondientes.
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Todos los ARNm eucarióticos son monocistrónicos, es decir, contienen información para una sola cadena polipeptídica
EXCEPCION POXVIRUS,
REALIZA EL PROCESO DE
BIOSINTESIS EN EL
CITOPLAMA YA QUE
APORTA SU ADN Y ARN
POLIMERASA
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Virus con genoma a ARN
Los virus ARN cs son más que los cd. Tanto la transcripción como la replicación de estos genomas implica la
síntesis de una hebra de ARN sobre un templado de ARN, la enzima que cataliza este proceso es una ARN
POLIMERASA ARN DEPENDIENTE que no existe en las células eucariotas, por lo que siempre debe ser
obligatoriamente codificada por el virus.
Los virus con genoma ARN cs se clasifican de acuerdo a la relación que existe entre la cadena de ARN
genómico y la cadena de ARNm. Hay dos posibilidades: que el ARN genómico
tenga la secuencia del ARNm o
que el ARN genómico tenga la secuencia complementaria al ARNm.
Aquellos virus cuyo genoma es directamente ARNm se denominan VIRUS ARN DE POLARIDAD + (ARN+)
y los que poseen secuencia complementaria al ARNm son VIRUS ARN DE POLARIDAD – (ARN-)
VIRUS ARN+ directamente sintetizan total o parcialmente sus proteínas como primera etapa de biosíntesis
intracelular. Entre esas proteínas esta la ARN polimerasa que va a catalizar la replicación del genoma pasando
primero la hebra complementaria, negativa, y
luego a partir de esa copia la cadena de ARN genómico. ESTA
SINTEISS DE ARN SIEMPRE OCURRE EN LO QUE SE DENOMINA
INTERMEDIARIO REPLICATIVO, en la que sobre
una cadena de ARN se van copiando simultáneamente varias cadenas ARN complementarias.
Los VIRUS ARN- deben siempre sintetizar ARNm para poder expresarse, por lo tanto, la ARN polimerasa es
siempre una proteína constitutiva del virión, que está asociada al genoma, y cataliza la síntesis de los ARNm
que son luego traducidos. Luego ocurre a partir del ARN viral la replicación del genoma, por síntesis sucesiva
de las dos cadenas complementarias, primero la positiva y luego la negativa, en intermediario replicativo, igual
que los virus ARN+.
Los VIRUS ARN cd también tiene asociada al genoma la ARN POLIMERASA ARN DEPENDIENTE, que
transcribe ARNm a partir de una de las hebras del genoma. Este ARNm, luego de ser traducido, es utilizado
como templado para originar moléculas ARN cd genómicas.
Los virus ARN no utilizan enzimas celulares para la transcripción y/o replicación de sus genomas, realizan
su ciclo de multiplicación íntegramente en el
CITOPLASMA.
Los virus de la influenza son la excepción ya que los ARN virales son transportados al núcleo porque
requieren de la maquinaria de transcripción y procesamiento de la célula para sintetizar ARNm.
Virus con transcripción inversa
La transcripción inversa es la síntesis de una cadena ADN a partir de una hebra de ARN catalizada por la enzima
transcriptasa inversa viral. Los virus que usan transcripción inversa con los retrovirus y hepadnaviridae.
RETROVIRUS
El genoma de los retrovirus es diploide, formado por dos hebras idénticas de ARN de polaridad +, pero
este ARN no se expresa directamente como ARNm. El virión porta la transcriptasa inversa que sintetiza una
cadena de ADN complementaria al ARN genómico. El ARN genómico del hibrido ARN-ADN es luego degradado
por una ribonucleasa viral, y se sintetiza la hebra complementaria de ADN. Así se genera una molécula de ADN
doble cadena que se dirige al núcleo celular y mediante una integrasa aportada por el virus se integra el
cromosoma celular, donde se mantiene una forma estable denominada provirus. El provirus es expresado
como un GEN CELULAR, por la ARN POLIMERASA II de la célula y así se originan nuevas moléculas de ARN viral,
que sirven como ARNm para expresar proteínas virales y como genomas para formar nuevos viriones.
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Hepadnoviridae
En este grupo se destaca el virus de la HEPATITIS B.
Estos virus tienen un genoma formado por dos cadenas de ADN de longitud diferente, una mayor “L” y una
menor “S”, las que al aparearse en las regiones complementarias originan una estructura cadena doble
parcial ADN cdp. el ciclo de replicación intracelular comienza con la reparación de las dos cadenas incompletas
de manera tal que se origina una cadena doble de ADN COMPLETA (ADN cdc). Este ADN cdc migra al núcleo,
donde a diferencia del retrovirus NO SE INTEGRA AL CROMOSOMA CELULAR, sino que en forma de episioma
libre es transcripto por la ARN POLIMERASA II CELULAR a ARNm, y a partir del ARNm de mayor tamaño la
transcriptasa inversa del virus sintetiza moléculas de ADN cdp, réplicas del genoma viral.
Ensamblaje y liberación
Una vez sintetizado el genoma viral y las proteínas, se pasa al ensamblaje de los distintos componentes
para formar nuevas partículas virales y su posterior liberación o salida a partir de la célula infectada.
La forma en que transcurren estos procesos va
a depender de las características de la cápside y de la
presencia o no de envoltura.
Las cápsides cubicas se ensamblan por interacción de distintas subunidades con total independencia de
la síntesis del genoma. El genoma se introduce en la cápside prearmada a través del reconocimiento entre
secuencias específicas del genoma, denominadas secuencias de empaquetamiento, y algún dominio particular
de una proteína de cápside. En los virus con cápside helicoidal la cápside se va estructurando por agregado de
subunidades proteicas alrededor del ácido nucleico viral a medida que este se va sintetizando.
Los virus envueltos adquieren su envoltura a través de un proceso denominado brotación a partir de la
membrana celular. La bicapa lipídica de la envoltura deriva totalmente de la membrana celular, en la que se
han insertado las glicoproteínas codificadas por el virus formando espículas que se proyectan hacia el exterior.
La membrana celular se regenera luego de la gemación de la partícula viral, y de este modo la liberación de
nuevo viriones se produce sin causar daño a la célula.
LOS VIRUS ENVUELTOS SON LOS QUE PUEDEN GENERAR INFECCIONES MAS PERSISTENTES PORQUE
TIENEN LA CAPACIDAD DE SALIR DE LA CELULA SIN DAÑARLA. LOS VIRUS DESNUDOS SOLO PUEDEN
LIBERARSE DE LA CELULA PRODUCIENDO LA LISIS DE LA MISMA.
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FIORELLA OTERO ADN 2020
Patogénesis viral
Interacción del virus con la célula hospedera
Las consecuencias de la infección viral sobre las células dependen tanto de las características del virus
como de la sensibilidad de las células. Los virus animales se clasifican en citocídricos y no citocídricos
Se denomina virus citocídrico a aquellos que producen la lisis de la célula en que replican.
Se denomina virus no citocídricos a aquellos que pueden replicarse sin destruir la célula hospedadora
Se denomina infección productiva a aquella que da origen a nuevos virones como consecuencia de la
replicación.
Efecto citopatogenico (ECP) o acción citopatica (acp): son las alteraciones producidas por virus en un
cultivo que pueden observarse al microscopio
Las infecciones productivas son las que se producen habitualmente cuando un virus infecta células
permisivas. Por el contrario, cuando un virus infecta células no totalmente permisivas o cuando el virus
presenta defectos en su replicación, se producen INFECCIONES ABORTIVAS, es decir, sin producción de nuevos
virones. Las infecciones abortivas pueden detectarse mediante la búsqueda de antígenos o genomas virales en
las células infectadas.
Durante la replicación pueden producirse partículas que se denominan partículas defectivas porque son
defectuosas en cuanto a su potencial de replicación
. Por ello, no pueden dar lugar a nuevos viriones, pero si
pueden interferir con la replicación normal, esto es denominado fenómeno de autointerferencia
.
Otro termino a definir
es provirus. Se denomina así al genoma viral integrado al genoma celular.
El provirus puede permanecer latente durante años en el núcleo celular, o bien transcribirse luego de la
introducción espontanea o como consecuencia de diferentes estímulos a nivel celular, que no se conocen con
exactitud.
Interacción de los virus con el organismo inmunocompetente
La acción directa del virus y/o los mecanismos inmunológicos que producen enfermedad son denominados
mecanismos patogénicos.
Patogenia de las infecciones
Definiciones
PATOGENICIDAD: capacidad de un agente de producir enfermedad
VIRULENCIA: indica la gravedad de la enfermedad
En una infección viral existen ciertos estadios obligatorios que permiten al virus la diseminación de un
hospedero a otro y, por ende, su mantenimiento en la naturaleza. Estos estadios son los siguientes:
Infección inicial del hospedero en esta etapa el virus se adsorbe a células susceptibles y luego penetra en
el tejido del hospedero.
Diseminación de la infección el virus puede multiplicarse y diseminarse localmente o a través del cuerpo
Egreso del virus al exterior
Estas 3 etapas pueden ocurrir a veces sin causar enfermedad aparente, y se las denomina infecciones
subclínicas o inaparentes. Por el contrario, puede, otras veces, producir signos y síntomas que podría o no ser
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FIORELLA OTERO ADN 2020
característicos de esta infección generada por un virus determinado. El tiempo que pasa entre la infección
inicial y la producción de enfermedad corresponde al periodo de incubación de la misma.
Células susceptibles y permisivas
Los virus pueden interactuar con la superficie de la célula que expresa receptores y correceptores para los
mismos y que pueden permitir el ingreso a ellas. De acuerdo a esto se las denomina células susceptibles.
Las células que dispone de los factores necesarios para la replicación viral se las denomina células
permisivas.
Puertas de entrada de los virus
El evento inicial del ciclo de replicación es la adherencia a receptores específicos. La presencia o ausencia
de esos receptores puede repercutir sobre el espectro de los hospederos susceptibles a la infección viral, así
como en el tropismo tisular de los virus, el que a su vez esta influenciado por la puerta de entrada y vía de
diseminación del agente
PIEL
Como en su capa mas superficial solo posee células mueras, y los virus solo se replican en células vivas,
tiene la función de barrera ante agentes infecciosos. De igual manera pueden penetrarla en sitios donde este
dañada, tal es el caso de los virus rábicos en las mordeduras o arbovirus en sitios de picadura o inclusive
pueden penetrar cuando una inyección o transfucion fueron desarrolladas de manera inadecuada como los
virus HEPATITIS B Y C, virus APTEIN BARR, CITOMEGALOVIRUS HUMANO, y retrovirus como LEUCEMIA T
HUMANA Y HIV.
OROFARINGE Y TRACTO RESPIRATORIO
Es un sitio de importancia en la penetración de virus. Sin embargo, normalmente los mecanismos de
eliminación viral que participan en el árbol respiratorio mantienen limpio el tracto respiratorio removiendo las
partículas inhaladas, logrando así que los pulmones sean prácticamente estériles.
La estructura mucociliar que recubre las cavidades nasales y parte del árbol respiratorio bajo permite que
las partículas extrañas que se depositen en la mucosa puedan ser transportadas hacia las fauces posteriores y
luego deglutidas. En las porciones terminales del árbol respiratorio bajo no existe dicha cubierta mucociliar: el
alveolo esta formado por células epiteliales, dendríticas y macrofagos con elevada actividad fagocitica
El destino de las partículas inhaladas será determinado por el tamaño de estas. Solo las partículas menores
a 6um pueden entrar a los pulmones y alcanzar los sacos alveolares.
Las infecciones virales que tienen como puerta de entrada el tracto respiratorio puede asociarse a
manifestaciones localizadas o sistemáticas, dependiendo si la infección queda restringida a células
especializadas de dicho tracto o si se infectan elementos móviles residentes en el, o si se produce viremia que
disemine al virus a un órgano secundario de ataque.
La diseminación viral a otras partes del organismo depende de la superficie celular a través de la cual
egresaron los virus en las células epiteliales polarizadas.
Los que egresan de la célula por el polo apical serán infecciones localizadas ejemplo de esto son los virus
SINCICIAL RESPIRATORIO (RSV) METAPNEUMOVIRUS HMPV O PARAINFLUENZAHUMANO.
Los que egresan por el polo baso-lateral producen infecciones sistemáticas afectando diversos órganos.
Dependiendo de si el hospedador es inmunocompetente o inmunosuprimido será la prevalencia de
infecciones virales respiratorias agudas. En el caso de los inmunosuprimidos son frecuentes y de mayor
gravedad las infecciones por adenovirus.
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FIORELLA OTERO ADN 2020
Otro factor que afecta la transmisión de los virus que penetran por vía respiratoria incluyen la intensidad
de las secreciones por boca o nariz, la contaminación de manos y objetos, la resistencia a la desecación de
cada virus en particular y el número de partículas infecciosas liberadas
Orofaringe y tracto entérico
Las glándulas salivales constituyen la principal fuente de IgA
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secretoria presente en el tracto respiratorio
superior y en el tracto entérico, lo cual confiere protección frente a multiples infecciones virales que ingresan
por dichas vias.
Diversos factores influyen en la probabilidad de infección viral del intestino:
el pasaje a través de pH acido gástrico
la existencia de acidos biliares
el transito intestinal
presencia de moco y enzimas proteolíticas
si un virus determinado no es resistente al pH acido y a la acción solubilizadora de las ales biliares sobre su
envoltura lipídica, difícilmente pueda causar infección a través de esta puerta de entrada. de ahí que los virus
envueltos no penetran el organismo por esta via
el movimiento intestinal opera como mecanismo de barrido. Una película de moco recubre la superficie de
las células epiteliales y quita la probabilidad de una adherencia firme a los receptores celulares específicos para
iniciar la infección. Ademas dicho moco contiene anticuerpos de clase IgA secretoria, los que al igual que en el
tracto respiratorio desempeñan un papel relevante en la neutralización o agregación local de los virus. Ello
implica una importante barrera en la cadena epidemiológica de transmisión viral.
A diferencia de los virus respiratorios, los virus entéricos raramente producen enfermedad como
consecuencia de su multiplicación en las células del tracto digestivo. De allí no es frecuentemente la asociación
de infecciones virales de este tracto con diarrea o vomitos o dolor abdominal.
APARATO GENITO-URINARIO
La infección viral del árbol urinario no es frecuente, el flujo de orina sirve como mecanismo de barrido.
La superficie del tracto genital esta mas expuesta a infecciones. El contacto de la mucosa durante relaciones
sexuales y el pasaje del producto de la concepción a través del canal de parto constituyen la fuente de
infección.
La suceptibilidad de las infecciones diversas no solo esta influida por la respuesta adoptiva, sino también por
componentes de la respuesta innata, en la que sobresalen mediadores polipeptídicos anfipáticos cianótico.
VIAS DE DISEMINACIÓN EN EL ORGANISMO
Diseminación local sobre las superficies epiteliales: en esta hay diferencias sobre si las superficies están
cubiertas por una capa de líquido (tracto respiratorio y digestivo) o si no existe tal cubierta (piel). Esta
diferencia logra que en la primera el periodo de incubación sea de pocos días y segunda dure más.
Invasión subepitelial y diseminación linfática: al atravesar un epitelio y su membrana basal, un virus
queda expuesto a células fagociticas y al sistema linfático. La red de capilares linfáticos que bañan las
superficies epiteliales transportan las partículas virales hacia los ganglios regionales donde son procesadas por
2
La inmunoglobulina A (IgA) es la primera línea de defensa frente a la infección, mediante la inhibición de la
adhesión bacteriana y viral a las células epiteliales y la neutralización de las toxinas bacterianas y víricas, tanto
intra- como extracelulares
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FIORELLA OTERO ADN 2020
los macrófagos. El desenlace de esta interacción puede dar: inactivación del virus en el que la infección no
progresa o no es inactivado. Si se da la segunda opción se prosigue a la infección en macrófagos y linfocitos, y si
estas células son infectadas sin ser dañadas pueden transportar a los viriones a distintas partes del cuerpo.
Diseminación sanguínea (viremia) e invasión tisular: la entrada al torrente sanguíneo se conoce como
viremia. Esta puede producirse luego de la multiplicación viral en el sitio de infección inicial, como
consecuencia de su introducción directa al ser inoculado por picaduras de artrópodos, por transmisión
iatrogénica o por el uso accidental de agujas contaminadas
Primero se produce lo que se llama viremia primaria, la primera entrada del virus a la sangre,
proceso que ocurre luego de la replicación viral en órganos (hígado, bazo, medula ósea, musculo y/o
endotelio vascular). El título del virus circulante es bajo y por general no se traduce clínicamente. La
diseminación viral hacia otros órganos a través del flujo sanguíneo ocurre en pocos minutos. Una vez
que alcanza el órgano blanco se produce el ciclo de replicación viral que permite la reinvasion al
torrente sanguíneo (viremia secundaria)
o Fuentes de producción para la mantención de la viremia: endotelio vascular, células retículo-
endoteliales, células adyacentes al sistema r-e, células sanguíneas y tejidos desde los cuales son
eliminados hacia la circulación por vía linfática
o Eliminación viral de la circulación depende de: tamaño de partículas virales, factores séricos
como anticuerpos, carga neta de las partículas, naturaleza de las proteínas de superficie y la
inactivación térmica gradual
o Esta diseminación además incluye infección al SNC, al hígado, a otros órganos y tejidos
(glándulas mamarias, salivales, tiroides, pituitaria, etc.) y a la vía transplacentaria
Diseminación a través del LCR y nervios: puede ocurrir a través de los nervios periféricos y se transportan por
algunas de estas vías: axones, células de schwann, desplazándose por espacios interaxonicos y/o por los
linfáticos perineurales
Diseminación pleural y a través de la cavidad peritoneal
TRANSMISIÓN DE VIRUS AL EXTERIOR DEL ORGANISMO
La secuencia de eventos para la mantención de un virus determinado en la naturaleza comprende la
liberación viral de la célula, la salida del hospedero, el transporte a través del medio ambiente en una forma
viable y la apropiada entrada en un nuevo hospedero susceptible
Algunos virus son liberados de las células al final del ciclo de replicación, otros no completan este mismo y
un tercer grupo no egresan eficientemente
La transmisión a un nuevo hospedero es dependiente de varios factores:
Cantidad de virus diseminado o vehiculizado
Estabilidad viral en el medio ambiente
Presencia de vectores (para algunos virus)
Disponibilidad de hospedadores susceptibles
Genética del virus y del hospedador
Transmisión (vías)
Directa: • Fecal-oral • Por vía sexual • Por vía parenteral • Vertical • Contacto directo con piel infectada
Indirecta: • Alimentos o agua contaminada • Por gotitas de Flugge • Por fomites • Por medio de vectores
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FIORELLA OTERO ADN 2020
EFECTOS DE LA INFECCIÓN VIRAL SOBRE LAS CÉLULAS
• El resultado de la infección viral puede detectarse mediante la observación al microscopio óptico del
efecto citopatico viral. Esta es una forma de detectar la replicación viral
• La acción citopatica (ACP) puede demostrarse en cultivos celulares in vitro o tejidos in vivo. Como
resultado de este proceso puede observarse redondeamiento celular, formación de sincicios o cuerpos de
inclusión y muerte celular por necrosis y/o apoptosis.
La lisis celular es resultado de 3 procesos:
interferencia de la biosíntesis de macromoléculas celulares
alteración de la función de la membrana plasmática
liberación de enzimas hidroliticas degradativas desde membranas lisosomales
Como resultado de la interacción virus-célula pueden presentarse 3 situaciones:
1) infección viral productiva asociada o no a la lisis celular: se produce la multiplicación del agente hasta
alcanzar elevados títulos en células permisivas con eventual inhibición de la maquinaria biocinética
celular que resulta en la lisis de aquellas. Algunos virus pueden infectar células no totalmente
permisivas o no permisivas pero susceptibles y el ciclo viral queda detenido (infecciones abortivas)
2) infección viral no productiva con replicación viral bloqueada: puede asociarse a muerte o sobrevida
celular. El genoma viral puede perderse o integrarse como ADN al genoma celular (esto puede alterar
las propiedades de crecimiento de la célula y producir una transformación en las mismas) o
permanecer como episoma
Dentro de estas se encuentra la infección latente: se caracteriza por a) ocurre en una
célula que no replica o el genoma viral se replica con el celular sin perturbar el ciclo celular b) la
expresión de genes virales líticos está ausente o es ineficiente d) genoma viral permanece intacto, por
lo que hay una ausencia de progenie viral pero se mantiene la capacidad para ser reactivado y generar
una infección productiva como resultado de ciertos estímulos. (por ejemplo: herpesvirus)
3) infección celular con baja y continua producción viral
MECANISMOS DIRECTOS DE LESIÓN CELULAR
En términos generales, los efectos de la infección viral en una célula pueden ser mediados por 4
mecanismos:
1) Modificación de las moléculas celulares
2) Adición de moléculas específicas virales a una estructura o complejo celular;
3) desarreglo o reorganización de estructuras celulares; y/o
4) construcción de nuevas estructuras celulares infectadas
• Los eventos moleculares relacionados a este mecanismo se vinculan a interacciones con los procesos
celulares de transcripción, traducción, replicación del AND y maduración de proteínas.
MECANISMOS INDIRECTOS DE LESIÓN CELULAR
Los virus no citopaticos pueden causar infecciones persistentes en las que la mayoría de las
manifestaciones clínicas de la enfermedad son promovidas probablemente por mecanismos indirectos
asociados a la participación de la respuesta inmune, por lo que se lo denomina inmunopatologia. Esta puede ser
causada por la respuesta inmune innata y/o adaptativa. Un caso especial o constituyen algunas enfermedades
autoinmunes

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