Virología

Principios de enfermedad viral

El proceso fundamental de las infecciones por virus es el ciclo de replicación viral, la respuesta celular a la infección puede variar desde la ausencia de un efecto aparente hasta un estado citopatológico que conlleva la muerte celular acompañada por hiperplasia o cáncer.

Un síndrome es un grupo específico de síntomas y signos. Las infecciones virales que no producen síntomas en el hospedador se denominan asintomáticas.

La patogenia viral es un proceso que ocurre cuando un virus infecta a un hospedador. Un virus es patógeno para un hospedador en particular si puede infectarlo y causar signos de la enfermedad en dicho hospedador.

Patogenia de las enfermedades:

Para que se produzca la enfermedad los virus deben penetrar al hospedador ponerse en contacto con las células susceptibles replicarse y producir lesión celular.

Pasos en la patogenia viral:

1. Replicación primaria: Para que ocurra la infección en un hospedador en primer lugar el virus de VIH y unirse a las células y penetrarlas en alguna superficie corporal como piel, aparato respiratorio, tubo digestivo, aparato urogenital o conjuntiva.

La mayor parte de los virus penetran en sus hospedadores a través de la mucosa del tubo digestivo del aparato respiratorio importantes de aquellos virus que se introducen directamente en el torrente sanguíneo por medio de agujas hemotransfusión. Los virus por lo común se replican en el sitio primario de entrada.

2. Disemina cien viral: Muchos virus producen enfermedad en sitios distantes del punto entrada por ejemplo los enterovirus los cuales se ingresan a través del tubo digestivo, pero producen enfermedad del sistema nervioso central. Los virus tienden a mostrar especificidad en cuanto a órganos y células hace el tropismo determina el patrón de enfermedad sistémica producida durante una infección viral.

3. Lesión celular y enfermedad clínica: La destrucción de células infectadas por los virus y las alteraciones fisiológicas producidas en los hospedadores por la lesión hística son en parte la causa para el desarrollo de la enfermedad, algunos de ellos como el epitelio intestinal pueden regenerarse con rapidez y soportar daño intensivo mejor que otros como el cerebro.

4. Recuperación de la infección: Los mecanismos de recuperación incluyen respuestas inmunitarias innatas y adaptativas participan el interferón y otras citocinas, la inmunidad celular humoral y tal vez otros factores de defensa del hospedador.

5. Diseminación viral: La diseminación por lo común ocurre a partir de superficies corporales que están relacionadas con el sitio de entrada del virus, la diseminación ocurre en diferentes etapas de la enfermedad lo que depende del agente particular involucrado representa el tiempo en el cual un individuo infectado es infeccioso para sus contactos. En algunas infecciones virales como la rabia, los seres humanos sufren infecciones terminales y no ocurre diseminación.

Respuesta inmunitaria del hospedador

Los mecanismos de la defensa inespecíficos del hospedador por lo general se desencadenan un poco después de la infección viral la respuesta más prominente entre las respuestas inmunitarias innatas es la inducción de interferón. Dicha respuesta ayuda a inhibir la proliferación viral durante el tiempo que tarda la inducción de una respuesta inmunitaria específica humoral y celular.

Respuestas inmunitarias adaptativas frente a los virus

La inmunidad adaptativa frente a las infecciones víricas dependen de los anticuerpos que bloquean la unión del virus a las células huésped y su entrada en ella y los LTC que combaten la infección mediante la destrucción de las células infectadas. La eliminación de los virus que residen en el interior de la célula está mediada por los LTC que destruyen las células infectadas. Su función fisiológica más importante es la vigilancia contra las infecciones víricas la mayoría de los LTC específicos para virus son linfocitos T CD8 que reconocen antígenos víricos citosólicos en general al de síntesis endógenas asociadas a moléculas del CPH de la clase 1 en cualquier célula nucleada.

Evasión de los mecanismos inmunitarios por parte de los virus

En su evolución los virus han desarrollado numerosos mecanismos para evitar la inmunidad el huésped. Los virus pueden modificar sus antígenos y dejan de ser así objetivo de las respuestas inmunitarias Los antígenos afectados son la mayoría de las veces glucoproteínas de superficie que son reconocidas por anticuerpos, aunque los epitopos de los linfocitos T también pueden experimentar variación. Algunos virus inhiben la presentación de antígenos proteínicos citosólicos asociados al se CPH de la clase 1. Los linfocitos NK podrían ser una adaptación del huésped para eliminar estas células infectadas ya que se activan cuando no existen moléculas del CPH de la clase 1, incluso algunos virus sintetizan moléculas que inhiben la inmunidad innata y adaptativa. Algunas infecciones víricas crónicas se asocian al fallo de la respuesta de los LTC lo que permite la persistencia del virus, los virus pueden infectar y eliminar o inactivar las células inmunocompetentes, el ejemplo más claro es el VIH que sobrevive infectando y eliminando los linfocitos T CD4 los reguladores esenciales de las respuestas inmunitarias frente a los antígenos proteínicos.

Cultivos de virus

Muchos virus pueden crecer en cultivos celulares o en huevos fértiles bajo condiciones estrictamente controladas. El crecimiento de virus en animales aún se utiliza con fines de aislamiento primario para ciertos virus y para estudios de patogenia de enfermedades virales y oncogénesis viral. El desarrollo de células in vitro es fundamental para el cultivo e identificación de virus.

1. Detección de las células infectadas con virus

Desarrollo de efectos idiopáticos, es decir, cambios morfológicos en las células. La mayor parte de los virus produce efectos citopaticos obvio en células infectadas.

Aspectos de las proteínas codificadas por el virus, como la hemaglutina del virus de la influenza pueden utilizarse antisueros específicos para detectar la síntesis de proteínas virales en células infectadas.

La detección de ácidos nucleicos virales específicos. Los análisis moleculares como la reacción en cadena de polimerasa proporcionan un método rápido, sensible y específico para la detección.

Adsorción de eritrocitos por las células infectadas, lo que se conoce como hemadsorción, por la presencia de hemaglutina codificada por el virus en membranas celulares.

El crecimiento de virus en embriones de pollo puede ocasionar la muerte del embrión, la producción de placas en la membrana coridalantoidea o el desarrollo de hemaglutinas en los líquidos o tejidos embrionarios.

2. Formación de cuerpos de inclusión

En el curso de la multiplicación viral en las células, pueden producirse estructuras virales específicas conocidas como cuerpos de inclusión.

En muchas infecciones virales, los cuerpos de inclusión son el sitio de desarrollo de viriones. Las variaciones en el aspecto del material de inclusión dependen en gran medida del fijador histico utilizado. Los cuerpos de inclusión intercitoplasmicos en células nerviosas (cuerpos de negri) son patoneumoticos de la rabia.

3. Cuantificación de los virus

a) métodos físicos: Los análisis que se basan en la cuantificación de ácidos nucleicos, como la reacción en cadena de polimerasa pueden cuantificar el número de copias de genoma viral en una muestra. Se detectan genomas infecciosos y no infecciosos. Diversas pruebas serológicas, como el radioinmunoanálisis (RIA) y los enzimoinmunoanalisis de adsorción (ELISA) pueden estandarizarse para cuantificar la cantidad de virus en la muestra. Ciertos virus contienen una proteína (hemaglutina) que tiene la capacidad de producir la aglutinación de eritrocitos humanos o de algunas especies animales.

b) métodos biológicos: Los criterios de valoración de los estudios biológicos dependen de la medición de la muerte animal, infección animal o efectos citopaticos en cultivos de tejidos en diluciones seriadas del virus estudiado. Ciertos virus como el herpesvirus y vaccinia forman cavidades cuando se inoculan en la membrana corioalantoidea en un huevo en etapa embrionaria. Tales virus se cuantifican con base en el número de cavidades contadas contra la dilución de virus inoculados.

4. Purificación e identificación de virus

Purificación de partículas virales: Debe contarse con virus puros a fin de estudiar ciertos tipos de propiedades y aspectos de biología molecular del agente. Se utiliza grandes volúmenes de medios de cultivo de tejidos, líquidos corporales o células infectadas. Por lo general se necesita más de un paso para lograr la purificación adecuada. Los virus también pueden purificarse por centrifugación de alta velocidad en gradiente de densidad en cloruro de cesio, tartrato de potasio, citrato de potasio o sacarosa. Algunos métodos adicionales para la purificación se basan en las propiedades químicas de la superficie viral. La electroforesis de zona permite la separación de las partículas virales de los contaminantes con base en la carga.

Los virus icosaedricos son más fáciles de purificar que los virus envueltos, porque estos últimos por lo común contienen cantidades variables de envoltura por partícula y porque la población viral es heterogénea tanto en tamaño como en densidad.

Identificación de una partícula como virus: La partícula puede obtener solo tres células o tejidos infectados. Las partículas obtenidas de varias fuentes son idénticas sin importar el origen celular en el cual se cultivó el virus. Las partículas contienen ácidos nucleicos (DNA o RNA).

5. Reacción a los agentes físicos y químicos

Calor y frio: existe una gran variabilidad en la estabilidad térmica de los diferentes virus. Los icosaedricos tienden a ser estables, perdiendo poca infectividad después de varias horas a 37ºc. Los virus con envoltura son mucho más lábiles al calor, disminuyendo con rapidez sus títulos a 37ºc. En términos generales la infectividad de los virus se destruye por temperaturas de 50 a 60ºc por 30 min, aunque existen excepciones notables.

Estabilización de virus con sales: se desconoce el mecanismo por el cual las sales estabilizan las preparaciones de virus. La estabilización de los virus es importante en la preparación de vacunas. La vacuna oral de poliovirus ordinaria, no estabiliza debe almacenarse a temperatura de congelamiento para conservar su potencia.

pH: Los virus por lo común son estables con PH de entre 5.0 y 9.0, algunos de ellos son resistentes a las condiciones acidas. Todos los virus se destruyen en un entorno alcalino. En las reacciones de hemaglutinación.

Radiación: La radiación ultravioleta, de rayos x y con partículas de alta energía activan los virus. La dosis para los diferentes virus varía.

Susceptibilidad al eter: Puede utilizarse para diferenciar a los virus que poseen envoltura de aquellos que no la poseen.

Detergentes: Los detergentes no iónicos solubilizan los componentes lipídicos de las membranas virales. Los detergentes anionicos, también solubilizan las envolturas virales; además pueden romper las capsides en polipeptidos separados.

Formaldehido: Destruye la infectividad viral al reaccionar con los ácidos nucleicos. El formaldehido tiene mínimos efectos adversos en la antigenicidad de proteínas y por lo tanto se utilizan con frecuencia en la producción de vacunas de virus desactivados.

Inactivación fotodinámica: Los virus pueden ser penetrados en grados variables por colorantes como el azul de toluidina, rojo neutro y proflavia. Las placas en donde se realizó el procedimiento se deben proteger de la luz intensa una vez que se ha añadido el rojo neutro; existe un riesgo de que la progenie del virus se desactive y se interrumpa el desarrollo de la placa.

Antibióticos y otros agentes antibacteriales: Las sulfonamidas no tienen efectos en los virus. Sin embargo, se cuenta con algunos fármacos antivirales. Los compuestos de yodo orgánico también son eficaces. Para destruir virus se necesitan concentraciones más altas de cloro que las necesarias para destruir bacterias, en especial en presencia de proteínas extrañas.

Metodos comunes para la inactivacion de virus con diversos propositos: Los virus se pueden desactivar por varias razones, primero para esterilizar equipos y suministros de laboratorio, desinfectar superficies cutáneas, potabilizar el agua y producir vacunas de virus desactivados.

Replicación de los virus

Solamente se replican en células vivas. A fin de que se pueda replicar el virus deben sintetizarse las proteínas virales por la máquina de síntesis de proteínas de la célula hospedadora. No todas las infecciones dan origen a una nueva progenie de virus. Las infecciones productivas ocurren en células permisivas y dan origen a la producción de virus infecciosos. El patrón de replicación puede variar para un virus dado, lo que depende del tipo de célula hospedadora infectada.

Etapas generales en los ciclos de replicación viral

Han surgido diversas estrategias virales para lograr la multiplicación de la célula hospedadora parasitada. Unión, penetración y pérdida de la envoltura, expresión de los genomas virales y síntesis de componentes virales, morfogénesis y liberación.

Genética de los virus animales

El análisis genético es un método poderoso dirigido a la comprensión de las estructuras y función del genoma viral, productos génicos y su participación en la infección y enfermedad. Los virus que tienen antígenos estables en su superficie pueden controlarse con vacunación. La genética viral puede ayudar a desarrollar vacunas más eficaces. El genotipo se refiere a la constitución genética de un organismo y el fenotipo se refiere a las propiedades observables de un organismo, que puede ser producido por el genotipo en combinación con el medio ambiente. Una mutación es un cambio hereditario en el genotipo. El genoma es la suma de genes de un organismo y un virus silvestre denota el virus original a partir del cual se derivaron mutantes y con el cual se comparan dichos mutantes. La interacción genética da origen a cierta progenie que pueda tener una herencia diferente a la de la partícula original. En la interacción genética existe interacción real entre las moléculas de ácido nucleico, en tanto que los productos genéticos participan en interacciones no genéticas.

Vectores de virus: casi cualquier virus puede ser convertido a un vector si se sabe lo suficiente con respecto a sus funciones de replicación, controles de transcripción y señales de empaquetamiento.

Los vectores típicos de expresión eucariota contienen elementos de regulación viral que controla la transcripción del gen clonado deseado.

Mapeo de genomas virales: las técnicas rápidas y precisas de biología molecular han facilitado la identificación de los productos génicos virales y han permitido el mapeo de éstos en el genoma viral. Es posible utilizar endonucleasas de restricción para la identificación de cepas específicas de DNA virus.

Tipos de virus mutantes: estudios genéticos clásicos con virus animales requieren métodos de análisis cuantitativos sensibles y precisos, como los análisis en placa para la infectividad viral y buenos mutante.

Tipos de virus mutantes: estudios genéticos clásicos con virus animales requieren métodos de análisis cuantitativos sensibles y precisos, como los análisis   en placa para la infectividad viral y buenos mutante.

Virus defectuosos: los virus defectuosos son aquellos que carecen de uno o más genes funcionales necesarios para la replicación viral; requieren actividad auxiliar de otro virus en algunas etapas de su replicación

o maduración.

Interacciones entre virus: Cuando dos o más partículas virales infectan la misma célula hospedadora, pueden interactuar en diversas formas. La interacción genética da origen a cierta progenie que puede tener una herencia diferente a la de la partícula original. Aparecen nuevos agentes patológicos y enfermedades una vez que se cree que se encuentran bajo control y se incrementa la incidencia conforme los patógenos evolucionan y se diseminan.

Enfermedades virales emergentes: Este término denota tales fenómenos y sigue uno de tres patrones generales: identificación de un nuevo agente, incremento súbito en la enfermedad causada por un agente endémico e invasión de una nueva población de hospedadores. La combinación de factores contribuye a la emergencia de enfermedades. Un motivo de preocupación potencial incluye el posible uso de órganos de animales como xenoinjertos en seres humanos.

Bibliografía

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