Rubén Megía González
Una vez los has conocido, no puedes olvidarte de ellos. Están acechando a tu alrededor constantemente, y tu cuerpo lo sabe. Hablo de los virus, unos pequeños “invasores extracorporales” que nos han hecho moquear y estornudar más de una vez en nuestra vida. ¿Quieres saber más sobre ellos?
Historia de los virus
La palabra “virus” proviene del griego “ἰός”, que significa “toxina”. Sin embargo, los antiguos griegos no fueron los descubridores de estos pequeños agentes infecciosos. El primer acercamiento de los médicos a los virus fue, en el siglo XIX, gracias a la teoría germinal de las enfermedades del archiconocido Louis Pasteur. Él había estado trabajando con la enfermedad de la rabia y sabía que la enfermedad se transmitía a humanos por la mordedura de un perro infectado. Sin embargo, Pasteur era incapaz de ver el agente infeccioso, así que elaboró una teoría donde postulaba que las enfermedades estaban causadas por “pequeños agentes infecciosos” que se reproducían en el interior de un enfermo y se propagaban a otra persona, haciéndola enfermar. No estaba muy equivocado, aunque su definición de germen incluía muchas más cosas que los virus, como las bacterias o los hongos patógenos.
El primer virus que se describió como tal fue el virus del mosaico del tabaco, en 1899. En aquel momento, el microbiólogo Martinus Beijerinck estaba estudiando los experimentos del biólogo ruso Dimitri Ivanovski en plantas de tabaco. En sus experimentos, Ivanovski había filtrado extractos de hojas infectadas de tabaco a través de un filtro Chamberland, capaz de filtrar agentes infecciosos bacterianos. El científico ruso observó que, tras la filtración, los extractos seguían siendo infecciosos y lo asoció a algún tipo de toxina liberada por bacterias patógenas. Sin embargo, al repetir los experimentos, Beijerinck vio claro que no era así, sino que se trataba de un nuevo tipo de agente infeccioso, que bautizó como “virus” o “germen viviente soluble”.
El problema de la teoría de Martinus Beijerinck es que pensaba que los virus tenían naturaleza líquida, no particulada. Según él, eso era lo que permitía a los virus burlar el filtro Chamberland e infectar nuevas células. El mismo año en el que Beijerinck postuló su teoría, 1899, Wendell Stanley demostró que se trataba de agentes infecciosos partículados.
¿Sabéis un dato interesante? Incluso la mismísima Rosalind Franklin trabajó con estos pequeños agentes infecciosos. De hecho, ella planteó la hipótesis de que el virus del mosaico del tabaco era un tubo de proteínas que contenía en su interior una hebra de ARN. Lamentablemente este hecho se demostró tras la muerte de la cristalógrafa.
¿Qué es un virus?
Un virus es, en esencia, un agente infeccioso microscópico incapaz de reproducirse fuera de las células de otro organismo. Todos los virus están compuestos por ácidos nucleicos, ya sea ADN o ARN, y diferentes proteínas. Ellos son causantes de muchas enfermedades humanas, como el SIDA, la gripe o la varicela, aunque también existen virus que solo causan enfermedades en otras especies.
Existen diferentes tipos de virus, dependiendo de su composición y forma de replicación. A la clasificación que utilizamos en este post se le conoce como clasificación de Baltimore, por el nombre del biólogo que la diseñó, el estadounidense David Baltimore.
Virus de ADN
Los virus cuyo material genético está codificado en forma de ADN se denominan virus de ADN. Por lo general, este tipo de virus se replica en el interior del núcleo celular, utilizando las proteínas de la célula hospedadora. De este tipo de virus, podemos distinguir tres subtipos, los virus de ADN bicatenario (Grupo I), los virus de ADN monocatenario (Grupo II) y los virus de ADN bicatenario retrotranscrito (Grupo VII).
Los virus que organizan su material genético en ADN de doble cadena, similar al que encontramos en las células eucariotas, son llamados “virus de ADN bicatenario”. En la clasificación de Baltimore se conocen como virus del Grupo I. Forman parte de este grupo el virus de la varicela, el virus del papiloma humano (VPH) y el virus del herpes simple. Los virus de ADN bicatenario, por lo general, necesitan que la célula infectada entre en la fase de replicación celular, ya que son dependientes de las polimerasas celulares. En ocasiones, estos virus pueden inducir la división celular en las células hospedadoras, de ahí que algunos tengan relación directa con ciertos tipos de cánceres.
Los virus de ADN monocatenario son aquellos que organizan su material genético en moléculas de ADN de cadena sencilla. Para que estos virus consigan replicarse en la célula hospedadora, es necesario que, en su infección, el ADN de cadena simple se transforme en ADN de doble cadena. Son virus de ADN monocatenario (Grupo II), por ejemplo, el Parvovirus V19 humano y los bacteriófagos de las familias Inoviridae y Microviridae.
El Grupo VII de la clasificación de Baltimore lo protagonizan los virus de ADN bicatenario retrotranscrito. El gran conocido de este grupo es el virus de la hepatitis B. Los virus del Grupo VII están caracterizados por la utilización de la transcriptasa reversa durante su ciclo reproductivo. La transcriptasa reversa o retrotranscriptasa es una ADN-polimerasa que funciona “al revés”. Esto significa que, al contrario que otras ADN-polimerasas, puede obtener una molécula de ADN bicatenario a partir de una molécula de ARN monocatenario. ¡Impresionante! Os explicaré más sobre la infección de este tipo de virus en nuestro próximo post sobre ellos.
Virus de ARN
Al igual que existen virus cuyo material genético está organizado en forma de ADN, algunos virus utilizan el ARN para ello. Entre los virus de ARN se incluyen los virus de ARN bicatenario (Grupo III), los virus de ARN monocatenario positivo (Grupo IV). los virus de ARN monocatenario negativo (Grupo V) y los virus de ARN monocatenario retrotranscrito (Grupo VI).
El primer puesto entre los virus de ARN lo ocupan los virus de ARN bicatenario (Grupo III). Este tipo de virus organiza su material genético en ARN de doble cadena y se replica en el citoplasma celular. Gracias a esto, no son dependientes de la maquinaria de replicación del ADN de la célula hospedadora. Forman parte de este grupo los virus del Género Rotavirus, que causan diarreas en vertebrados, entre otros.
El Grupo IV de la clasificación de Baltimore lo ocupan los virus de ARN monocatenario positivo. Este tipo de virus organiza su material genético en moléculas de ARN monocatenario en sentido positivo. En este tipo de virus es muy importante la polaridad del ARN. ¿Por qué? Muy sencillo. Porque los virus de ARN monocatenario positivo tienen la misma polaridad que el ARNm celular, así que llegan con ventaja a la célula y pueden ser traducidos directamente. Forman parte de este tipo de virus el virus de la hepatitis A, de la fiebre amarilla, el resfriado común, el coronavirus recientemente descubierto SARS-CoV-2 o el conocido virus del mosaico del tabaco.
El Grupo V de la clasificación de Baltimore corresponde a los virus de ARN monocatenario negativo y, al contrario que el Grupo IV, organiza su material genético en ARN de sentido negativo. Este tipo de virus ha de convertir su ARN de sentido negativo en ARN de sentido positivo mediante una ARN-polimerasa para poder replicarse en la célula. Por ello, los virus del Grupo V suelen aportar en la infección junto a su material genético una ARN-polimerasa o transcriptasa. Forman parte de este grupo el virus del ébola, el virus de la gripe, el virus del sarampión o el virus de la rabia.
Por último, el grupo VI de la clasificación de Baltimore corresponde a virus de ARN de cadena sencilla que utilizan la acción de una retrotranscriptasa. El gran conocido de este grupo es el VIH, causante del SIDA. Veremos en el siguiente post cómo este tipo de virus es capaz de replicarse en las células hospedadoras.
Y hasta aquí el post de esta semana. Si queréis saber más sobre los virus y sobre su infección, ¡estad atentos a nuestros próximos post!. Si no quieres estar pendiente, podéis suscribiros de forma gratuita a Genotipia para recibir todos nuestros posts y noticias semanalmente.
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