¿Cómo nos afectan los virus?
En biología
un virus es un agente infeccioso microscópico acelular que solo puede
multiplicarse dentro de las células de otros organismos. Etimológicamente virus
viene del latín y significa “toxina o veneno”.
Los virus infectan
a todo tipo de organismos, desde humanos, animales, plantas, hongos, bacterias,
arqueas e incluso, a otros virus.
El primer virus conocido, el
virus del mosaico del tabaco fue descubierto por Martinus
Beijerinck en 1899 y actualmente se han descrito más de 5000 tipos de
virus, pero algunos autores opinan que podrían existir millones de tipos
diferentes. Los virus se hallan en casi todos los ecosistemas de la Tierra y
son el tipo de entidad biológica más abundante.
Además, los virus son
demasiado pequeños para ser observados por el microscopio óptico y no fue hasta
después de la invención del microscopio electrónico, en 1931, cuando fue
observado un virus por primera vez y, curiosamente fue el virus del mosaico del
tabaco, descubierto por Martinus Beijerinck 30 años antes. El tamaño de los
virus varía de los
Sin embargo, carecen de estructura celular. Por otro lado, los virus no
tienen un metabolismo
propio, y necesitan una célula hospedadora para crear nuevos productos. Por
tanto, no se pueden reproducir en el exterior de una célula huésped.
Entonces,
con base en que consideramos que la célula es la unidad biológicamente viva,
¿Los virus al no ser unicelulares… ¿Qué son?, ¿no son microorganismos vivos?
El ancestro de los virus pudo ser, posiblemente un organismo celular parasitario, el
cual, producto de la evolución, sufrió una fuerte simplificación o reducción
orgánica, tan drástica que actualmente sus descendientes ya no están
conformados por una estructura celular.
La célula está conformada por la membrana que contiene en su interior al
citoplasma en donde están los organelos celulares (retículo endoplásmico liso,
retículo endoplásmico rugoso, aparato de Golgi, ribosomas, mitocondrias y
lisosomas) y el núcleo que contiene a los cromosomas que, a su vez, están
formados por el ADN en donde están los genes.
Dentro de la comunidad científica ha permanecido por años el consenso
científico de no considerar a los virus como estructuras biológicas vivas,
pero una visión alternativa considera que el verdadero estado vivo del virus es la etapa intracelular, que es
metabólicamente activa, mientras que el estado inerte o virión sería la
etapa propagativa, considerada como acelular.
Los virus se componen de dos o tres partes: su material genético, que
porta la información hereditaria, que esde
ADN; una cubierta proteica que protege a estos genes llamada cápside—
y en algunos también se puede encontrar una bicapa lipídica que les
rodea cuando se encuentran fuera de la célula denominada envoltura vírica.
¿Conoces cómo se propagan?
Los virus se diseminan de muchas maneras diferentes y cada tipo de virus
tiene un método distinto de transmisión. Entre estos métodos se encuentran los vectores
de transmisión, que son otros organismos como los insectos, que los
transmiten entre portadores. El “dengue” es una enfermedad viral, que tiene
como ejemplo este tipo de transmisión a través del mosquito. El VIH es
uno de los muchos virus que se transmiten por contacto sexual o por
exposición con sangre infectada. Por otro lado, otros virus no precisan de
vectores: el virus de la gripe (ortomixovirus) o el resfriado
común (rinovirus y coronavirus) se propagan por el aire a
través de los estornudos y la tos, y los norovirus son transmitidos por vía
fecal-oral, o a través de las manos, alimentos y agua contaminados.
¿Qué sabemos de los coronavirus?
El coronavirus debe su nombre por sus puntas en forma de corona en su superficie
y es
un virus ARN
monocatenario positivo.
Están
envueltos y con una nucleocápside de simetría helicoidal. El tamaño de sus
genomas varía aproximadamente entre las 26 y 32 kilobases, siendo el genoma más
grande para un virus ARN.
La mayoría de las personas se infectan con estos virus en algún momento
de su vida y dependiendo de la especie, los coronavirus pueden causar diversas
afecciones desde el resfriado común hasta enfermedades más graves como,
bronquitis, bronquiolitis, neumonía, el síndrome respiratorio de Oriente Medio
(MERS-CoV) y el síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV).
¿Entiendes
el mecanismo de acción que usa para enfermarnos?
La variedad de efectos estructurales y bioquímicos de los virus sobre las
células huésped, reciben el nombre de «efectos citopáticos». Cuando los virus
han entrado al organismo se dirigen a un tejido específico y se posan sobre la
membrana celular de cada una de las células que emplearán para replicar su
material genético. Ahí el virus perfora la membrana celular y, por así decirlo,
inyecta su genoma hacia el citoplasma de la célula. Este material genético toma
el control del metabolismo de la célula para que elabore las proteínas
necesarias para que el genoma viral se replique y cree nuevos virus.
La mayoría de infecciones víricas acaban provocando la muerte de la
célula huésped. A menudo, la muerte de la célula es causada por el paro de sus
actividades normales debido a la supresión por proteínas específicas del virus,
que no son todas componentes de la partícula vírica. Ya muerta la célula se
rompe dejando en libertad a miles de nuevos virus replicados y estos, a su vez,
infectan a otras células.
Explicado de otra forma, utilicemos como símil la computadora…
Las computadoras, tan familiares en nuestra vida cotidiana, están
presentes en muchos de los artefactos que usamos. Las hay por ejemplo, en los
autos, en las pantallas planas de TV, en nuestros celulares, también las hay
personales en forma de laptop o Tablet. Así que si las ponemos como ejemplo,
entenderemos cómo funcionan los virus al infectarnos.
Si yo
considero a la célula como un ordenador, con el hardware y el software, el
hardware (el sistema operativo que confiere el funcionamiento físico de la célula)
no está separado del software (los programas operativos) que, la constante
programación y reestructuración que se da, de acuerdo a la información genética
de cada célula en particular, determina la funcionalidad de ese tipo celular,
tejido, órgano o sistema.
Sin embargo
el funcionamiento de nuestras computadoras está constantemente amenazado por la
presencia de virus informáticos o maliciosos que afectan tanto al hardware,
como al software, entonces la computadora, por decirlo de alguna manera, se
enferma y falla. Obviamente, dependiendo del tipo de virus que ingresa en el
sistema operativo o en los programas predeterminados del ordenador, la
computadora mostrará distintas manifestaciones que pueden ir desde una
ralentización de sus tareas hasta la pérdida de funcionalidad de uno o varios
programas, e incluso puede afectar los archivos memorizados. Esto se traduce
como una terrible pérdida de la información archivada y… ¿Si te sucediera, no
te trastornaría todas tus actividades laborales y estudiantiles?
¡Seguramente
que sí!
Ahora bien,
analicemos cómo funciona la computadora y cómo actúan los virus maliciosos.
Las
computadoras trabajan con un código binario. Es a través de este código que se
programan las diversas tareas que pueden realizar, sin embargo, los virus
informáticos también tienen este código y pueden entrometerse en el código del
ordenador, causando el daño para el cual fue creado. Es muy interesante que
estos virus creados por la mente humana a través de códigos puedan “infectar” a
nuestra computadora.
Para
contrarrestar este riesgo, las compañías fabricantes del hardware y el
software, han creado los antivirus. Los antivirus detectan los virus maliciosos
ya identificados y los bloquean o los eliminan. Pero si ingresa a nuestro
ordenador un virus nuevo, el antivirus puede quizá aislarlo y ponerlo en
cuarentena, pero si no, el virus ataca al hardware o al software, y daña los
archivos, para lo cual fue creado.
Los virus infectan todo tipo de vida celular y cada especie celular
tiene un grupo de virus específico que a menudo, solo infectan esta especie.
¿Bien, ahora entiendes como
nos afectan los virus en nuestra vida?
RESPUESTA INMUNE DEL HUÉSPED.
Ante una infección viral como
la que enfrentamos en esta pandemia por el coronavirus, no existen tratamientos aprobados hasta
la fecha. No obstante, se pueden tratar varios de los síntomas, las opciones
terapéuticas dependen del estado clínico de cada paciente.
Sin embargo a
diferencia de las computadoras, nosotros contamos con un sistema inmunológico capaz
de defendernos de cualquier agente patógeno.
La primera línea de defensa del organismo contra los virus es el sistema
inmunitario innato. Este incluye las células y otros mecanismos que
defienden al organismo de la infección de una forma no específica. Esto
significa que las células del sistema innato reconocen y responden a los
agentes patógenos de una manera genérica.
Por otro lado, la constante exposición a diversos agentes nocivos a lo
largo de nuestra vida generan el sistema inmunitario adaptativo.
Cuando el sistema inmunitario innato o adaptativo de un vertebrado
encuentra un virus, produce anticuerpos específicos que se unen al virus
y lo hacen no infeccioso, lo que se denomina inmunidad humoral (mediada por
anticuerpos).
Una segunda línea de defensa de los vertebrados frente a los virus se
denomina inmunidad celular y consiste en las células inmunitarias
conocidas como linfocitos T (células inmunes asesinas).
Las células del organismo constantemente muestran cortos fragmentos de
sus proteínas en la superficie celular. Si un linfocito T reconoce en una
célula un fragmento sospechoso de ser viral, destruye dicha célula y a
continuación se produce una proliferación de las células inmunológicas asesinas
específicas para ese virus.
Los macrófagos son las células especialistas en la presentación
antigénica.
La producción de interferón es un importante mecanismo que
interviene también en la defensa contra los virus.
No todas las infecciones por virus producen de esta manera una respuesta
inmune protectora. El VIH evade al sistema inmunológico por el cambio constante
de la secuencia de aminoácidos de las proteínas en la superficie del virión.
Estos persistentes virus eluden el control mediante el secuestro y bloqueo de
la presentación antigénica, resistencia a las citoquinas, evasión a las
actividades de los linfocitos T, inactivación de la apoptosis, y
el cambio antigénico.
PREVENCIÓN.
Dado que los virus utilizan la maquinaria de una célula huésped para reproducirse
y residen en el interior, son difíciles de eliminar sin matar la célula
huésped. Los enfoques médicos más eficientes para enfrentarse a las
enfermedades víricas conocidos hasta ahora son las vacunas, que ofrecen
resistencia a la infección, y los antivirales que alteran la replicación del
genoma viral.
Vacunas…
La vacunación es una forma barata y eficaz para la prevención de las
infecciones causadas por los virus. Las vacunas se han utilizado para prevenir
las enfermedades virales, desde mucho tiempo antes al descubrimiento de los
virus. Su uso ha dado lugar a una dramática disminución de la morbilidad
(enfermedad) y mortalidad (muerte) asociada a infecciones virales como poliomielitis,
sarampión, paperas y rubéola, así como la viruela está erradicada.
En la actualidad se dispone de vacunas para prevenir más de trece
infecciones virales en los seres humanos, y algunas más se utilizan para
prevenir infecciones virales en animales.
El proceso de vacunación se basa en la idea de que se puede lograr inmunidad
específica contra una enfermedad, en particular si se provoca ésta en
condiciones controladas, de manera que el individuo no padece los síntomas
asociados con dicha enfermedad y el sistema inmune reacciona, produciendo un
arsenal de anticuerpos y células inmunes con capacidad para destruir o
neutralizar cualquier otra invasión por parte del mismo agente infeccioso, como
los linfocitos T; que son los responsables de coordinar la respuesta
inmune celular.
Las vacunas pueden consistir en virus vivos atenuados o en virus
muertos, o en solo las proteínas virales (antígenos).
Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus que causa la
enfermedad. Las vacunas vivas pueden ser peligrosas cuando se administran a las
personas inmunodeprimidas, puesto que en estas personas incluso el virus
debilitado puede causar la enfermedad original.
La biotecnología y las técnicas de ingeniería genética se
utilizan para producir vacunas de subunidades. Estas vacunas usan solo la
cápside de proteínas del virus. La vacuna de la hepatitis B es un ejemplo de
este tipo de vacuna.
Las vacunas de subunidades son seguras para pacientes inmunodeficientes,
ya que no pueden causar la enfermedad.
Medicamentos
antivirales…
El primer fármaco que se presentó como agente antiviral verdaderamente
selectivo y con éxito fue el Aciclovir. Se utilizó como tratamiento
profiláctico del herpes genital y cutáneo, y también en el tratamiento
de las lesiones causadas por el Herpes
zoster.
Durante los últimos veinte años, el desarrollo de fármacos antivirales
continuó aumentando rápidamente, impulsado por la epidemia del sida.
Los medicamentos antivirales son a menudo «análogos de nucleósidos»
(falsos nucleósidos, que son los bloques de construcción de los ácidos
nucleicos), que los virus incorporan a sus genomas durante la replicación.
El ciclo de vida del virus, entonces se detiene debido a que las nuevas cadenas
de ADN sintetizadas son defectuosas. Esto se debe a que los análogos carecen de
los grupos hidroxilos que junto a los átomos de fósforo forman los
enlaces de la «columna vertebral» de la molécula de ADN. A esto se le denomina
interrupción de la cadena de ADN.
Ejemplos de análogos de nucleósidos son el Aciclovir para tratar
el virus del herpes y Lamivudina para las infecciones de VIH y hepatitis
B.
El Aciclovir es uno de los fármacos antivirales más antiguos y
frecuentemente prescritos.
La hepatitis C es causada por un virus ARN. En el
80 % de las personas infectadas, la enfermedad es crónica y, sin
tratamiento, por lo que continúa siendo infecciosa por el resto de sus vidas.
Sin embargo, ahora existe un tratamiento efectivo con el fármaco Ribavirina,
un análogo de nucleósido, en combinación con Interferón.
Actualmente se está desarrollando una estrategia similar con Lamivudina
para el tratamiento de los portadores crónicos de hepatitis B.
Otros fármacos antivirales en uso tienen como objetivo diferentes etapas
del ciclo replicativo viral. El VIH depende de una enzima proteolítica
denominada proteasa VIH-1 para ser plenamente infeccioso. Existe una
clase de medicamentos denominados inhibidores de la proteasa que han sido
diseñados para inactivar esta enzima.
El sida, provocado por el VIH, tiene un tratamiento
antiviral de Zidovudina (Azidotimidina o AZT). La Zidovudina es
un potente inhibidor de la transcriptasa inversa (RT), enzima esencial
en el proceso de replicación del VIH. Sin embargo, sus efectos no son duraderos
y en algunos casos, éstos son inútiles, puesto que el VIH es un retrovirus
y su genoma de ARN debe ser transcrito por la RT para convertirlo en una
molécula de ADN que constituye el provirus. La Zidovudina no tiene
ningún efecto sobre el provirus, ya que solo inhibe su formación más no la
expresión de ésta en las células huéspedes. Por otra parte, el uso duradero de
Zidovudina podría provocar una mutación del VIH, haciendo resistente al virus a
este tratamiento.
Otras alternativas…
Las
conclusiones a las que llegó el Dr. Vaclav Vetvicka en su estudio Glucan-immunostimulant,
adjuvant, potential drug publicado en 2010 en World Journal Clinical Oncology
en el que asevera: “Los betaglucanos, sustancias pertenecientes a un grupo de
compuestos naturales biológicamente activos conocidos como modificadores de la
respuesta biológica porque, reequilibran el sistema inmune innato el cual está
principalmente dirigido por la resistencia inmune humoral (anticuerpos y
fijación del complemento) regulada por células Th 2, modificándolo hacia la
resistencia inmune celular (células inmunológicas asesinas naturales) regulada
por las células Th 1, que activan el sistema inmune innato y reeducan el
sistema inmune adaptativo”, lo que favorece con mayor eficacia la respuesta
inmunológica. También activa el interferón gamma, importante en la lucha contra
los virus, por lo que aumentan la defensa a infecciones bacterianas, virales,
fúngicas y parasitarias.
En el caso
de los betaglucanos purificados, que tienen esta combinación funcionan mejor en
los receptores CR3 de las células inmunológicas que los naturales, ya que estos
últimos al tener contaminantes (proteínas celulares, ácidos nucleicos, lípidos
y oligosacáridos como quitinas y mananos) lo que provoca que el receptor no se
active, dificultando el efecto biológico esperado.
CONCLUSIONES.
1.
Las infecciones por virus seguirán prevaleciendo
entre los humanos y las mutaciones de los virus continuarán siendo un reto para
la humanidad.
2. Ante una nueva
enfermedad viral, independientemente de las medidas de contención y mitigación
que realicemos, no tenemos forma de enfrentarlas si no es con nuestro sistema
inmunológico innato y adaptativo.
3. Afortunadamente,
tenemos un sistema inmunológico innato y adaptativo capaz de protegernos de
cualquier patógeno.
4. Las vacunas,
forman parte del estímulo para la inmunidad a largo plazo, siempre y cuando se
puedan desarrollar.
5. Los antivirales funcionan en
ciertas enfermedades virales que no se han podido tratar mediante la
vacunación.
Autor: Dr. Jorge García Leal. Acapulco, Guerrero, México.