M. Generalidades de los virus parte 1

MICROBIOLOGÍA Y PARASITOLOGÍA 1

LICDA. MARILI AGUILAR SANDOVAL

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Agenda

• Saludo
• Reflex ion
• Retroalimentacion
• Desarrollo del tema
• Sintesis de lo aprendido en clases
• Cierre

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Reflexión

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Objetivo

Conocer acerca de las generalidades de los virus, tipos de virus, estructura y forma de replicación.

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Generalidades de la virología: Estructura y taxonomía

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Virología

Rama de la microbiología que estudia los virus su estructura, clasificación y evolución, su manera de infectar y aprovecharse de las células huésped para la reproducción del virus. Es considerada un sub-campo de la microbiología y la medicina.

Virus proviene de la palabra veneno, que determina todas las sustancias nocivas que puedan dañar a los seres vivos.

¿Qué son los virus?

Son partículas de ácidos nucleicos (ADN o ARN) envueltos en una película de proteína que tienen la capacidad de reproducirse solamente dentro de las células de seres vivientes. “Son parásitos intracelulares obligados que contienen acido nucleico y utilizan los sistemas de síntesis de la célula, para la duplicación de la partícula infectante llamada virión”

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Un virus es un segmento de material genético protegido por una cubierta proteica y que básicamente solo posee un mensaje central: «COPIAME»

Origen evolutivo de los virus …

Teorías regresivas del origen de los virus Proponen que los virus se originan de organismos de vida libre como bacterias que han perdido progresivamente información genética hasta transformarse en parásitos intracelulares dependientes de un huésped que les provea las funciones perdidas.

Historia…

• En la Iliada, Homero describe a Aquiles que se encontraba rabioso como un perro.
• En el año 1400 se observa una figura de un sacerdote de Menfis con atrofia de un miembro inferior, en Egipto, haciendo referencia a la polio.
• La momia del faraón Ramses V muerto en 1196 a.C muestra lesiones que son compatibles con la viruela.
• El primer virus aislado en el ser humano fue el de la fiebre amarila

El descubrimiento de los virus se atribuye a dos científicos: Ivanowski (1892) y Beijerinck (1898). Estos científicos descubrieron los virus de forma independiente. Trabajaban con plantas de tabaco que tenían una enfermedad llamada mosaico del tabaco.

El virus del mosaico del tabaco fue también el primer virus que pudo ser observado al microscopio electrónico por W. Stanley en EE. UU., hallazgo por el que le otorgaron el premio Nobel en Química en 1946

El desarrollo de la microscopia electrónica que comenzó en 1930 contribuyo a eliminar el misterio de estos nuevos agentes que habían estado ocultos mas allá del microscopio óptico.

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La edad moderna de la Virología comenzó cuando en 1948, Seller y Enders lograron por primera vez la replicación de un virus en cultivo.

Los hallazgos iniciales en Virología junto con la doble hélice del acido desoxirribonucleico (ADN) propuesta por Watson y Crick en 1953, sentaron las bases fundacionales de la biología molecular.

Durante el siglo XX y XXI se desarrollan técnicas moleculares para identificar, clonar y expresar secuencias nucleotidicas que permitió avances en el conocimiento de los virus.

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Postulados de Koch…

En 1880 Robert Koch y Louis Pasteur desarrollaron la teoría de los gérmenes como agentes infecciosos y sentaron las bases para elaborar los conocidos “Postulados de Koch”

1. El agente debe de estar presente en todo caso de enfermedad y asociarse con las lesiones características.
2. El agente debe de aislarse en el huésped infectado y crecer in vitro.
3. La enfermedad debe reproducirse cuando un cultivo del agente causal es inoculado a un huésped susceptible.
4. El mismo agente debe recuperarse a partir del huésped experimentalmente infectado.

Propiedades generales de los virus

Son partículas inertes que adquieren vitalidad y se reproducen cuando entran a una célula de un huésped susceptible.

Los genomas víricos pueden ser ADN o ARN pero no ambos a la vez.

Pueden causar daño dentro de una célula animal, vegetal o bacteriana.

Son de tamaño mayor que las grandes moléculas pero más pequeñas que las células vivientes, su tamaño se mide en nanómetros y micras.

Son partículas formadas por ácidos nucleicos y proteínas

Su estructura es relativamente simple.

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• No se pueden observar a simple vista
• No se pueden cultivar en medios habituales
• Heterogéneos (Núcleo-Proteicos)
• Acelulares (utilizan organelos de las células)
• Son parasitos obligados
• No son seres vivos
• Sensibles al acido clorhídrico y al hipoclorito de sodio.
• No son sensibles a los antibióticos
• Pueden estar en estado de latencia
• Pueden presentar mutaciones
• Microscópicos
• Se replican, no se reproducen
• Patógenos (desencadenan enfermedad)

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Estructura, tamaño y composición de los virus

TAMAÑO

Los virus con importancia clínica oscilan desde 18-26 nm hasta 300 nm. Algunos micras

MORFOLOGIA

Presentan un solo tipo de acido nucleico (ARN o ADN). Estos se encuentran en el Nucleoides y están recubiertos y protegidos por la cápside, estructura formada de capsómeros, en donde residen las proteínas virales.

Estructura, tamaño y composición de los virus

Taxonomía

El ICTV (comité internacional de taxonomía de los virus) ha propuesto un sistema universal de clasificación viral. El sistema utiliza una serie de taxones como se indica a continuación:

• Orden (-virales)
• Familia (-viridae)
• Subfamilia (-virinae)
• Género (-virus)
• Especie ( )

Por ejemplo, el virus del Ebola se clasifica de la siguiente manera Orden Mononegavirales Familia Filoviridae Género Filovirus Especie: Ebola virus Zaire

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Composición química de los virus

LIPIDOS

CARBOHIDRATOS

PROTEINAS

ÁCIDOS NUCLEICOS

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Estructura de la partícula viral

1. Capside:

Cubierta proteica constituida por capsomeros

B. Ácidos Nucleicos (ARN O ADN): Se ubican en la parte central (core). En algunos virus el acido nucleico esta dentro de la capside (nucleocapside) como el virus del mosaico del tabaco. C. Envoltura Naturaleza lipoproteíca Proviene de la célula infectada Facilita la fijación a la célula hospedera

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• Si solo presenta capside y ácidos nucleicos: Virus desnudo.

• Si presenta capside + ácidos nucleicos + envoltura: Virus cubierto.

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Otros conceptos importantes…

Viroide: Partícula nucleica que infecta a células vegetales constituido por ARN. Carecen de cápside. no poseen proteínas ni lípidos y están constituidos por una cadena cíclica corta de ARN, circular o con forma de varilla. Prion: Partícula proteica carente de ácidos nucleicos. Causante de enfermedades degenerativas (enfermedad de las vacas locas) scrapie. Virión: partícula vírica morfológicamente completa e infecciosa

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Clasificación

Los virus se pueden clasificar de diferentes maneras: a) Según su simetría b) Según su tipo de acido nucleico c) Según la célula que infecta d)Según los seres vivos a los que invade

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a) Según su simetría

Icosaedrica Forman caras y se dispone como un poliedro icosaedro, con 20 caras triangulares. Ej: Virus del herpes, poliomelitis, adenovirus, etc.

Helicoidal Tubuliforme, en espiral. Estos virus infectan células vegetales. Ej. Virus del Mosaico del tabaco

Compleja o mixta Forma icosaedrica e helicoidal. Ej. Bacteriófago

Asimétrica Forma no muy bien definida. Ej. Viruela

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b) Según su tipo de acido nucleico

Ribovirus: Su material genético es ARN Ej: Polio, hepatitis, VIH, dengue, fiebre amarilla, rabia, sarampión, gripe, virus del mosaico del tabaco Desoxirribovirus: Su material genético es ADN Ej: Viruela, herpes, adenovirus, hepatitis, Epstein-Barr, bacteriófago T4

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c) Según la célula que infecta

Linfotropicos: Linfocitos VIH Dermotropicos: Piel (Sarampión) Neurotropicos: Tejido nervioso (Polio) Viscerotropicos: Vísceras (Hepatitis) Neumotropicos: Pulmones (Neumonía) Pantotropicos: Atacan a células diferentes del cuerpo a la vez y de manera generalizada (Epstein-Barr)

c) Según los seres vivos a los que invaden

Zoofagos: Animales Fitofagos: Plantas Micofagos: Hongos Bacteriofagos: Bacterias

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Los virus se multiplican solo en células vivas. Es necesario la síntesis de proteínas virales por la maquinaria de síntesis proteica de la célula hospedera

El virus debe ser capaz de producir un ARNm

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Fases de la replicación viral:

• Fase precoz: el virus reconoce a la célula diana, se adhiere, atraviesa la membrana y libera el genoma en el citoplasma y si es posible lo introduce en el núcleo

• Fase tardía: inicia el ciclo de replicación del genoma y síntesis de macromoléculas, seguido del ensamblaje y liberación
• Período de Eclipse: Fase del ciclo donde ocurre replicación viral, el Virión infectante se rompe y pierde su infecciosidad, después de este período existe un intervalo de rápido acumulo de una progenie infectante de partículas virales, tras el ensamblaje.

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Etapas de la replicación viral

Fijación: Unión del virión a los receptores de la célula y el la célula la que define el tropismo de tejidos

Fijación

Ensamblaje y liberación viral: Los genomas virales recién sintetizados y los polipéptidos de la cápside se unen para formar las partículas virales Las células infectadas sufren lisis, liberando las partículas virales

Penetración: la partícula viral es internalizada en la célula diana por medio de endocitosis y viropexia

Ensamblaje y liberación viral

Penetración

Desnudamiento: separación física del acido nucleico de los otros componentes estructurales del virión. Ocurre al mismo tiempo de la penetración, liberando el genoma en forma de acido nucleico libre o como nucleocapside

Expresión genética: Transcripción de ARNm específico a partir del ácido nucleico viral, para expresión y duplicación de la información genética

Expresión genética

Desnudamiento

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Ciclos replicativos de los virus:

Ciclos Lítico:

Los virus una vez infectan a una célula, pueden desarrollar dos tipos de ciclos vitales: Lítico: Necesita de células hospedadoras la cual facilita materia y energía al virus para sintetizar sus nuevos ácidos nucleicos. El virus para reproducirse destruye a la célula (lisis) hospedera. Son virus “Virulentos” lo que significa que pueden llevar a la muerte al paciente.

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Ciclo Lisogeico

Lisogenico: Consiste en la incorporación del acido nucleico al ADN celular (lisogenia)

• Se multiplican (replican) con la replicación del ADN celular
• Se les conoce como profagos (provirus), lo que significa que son virus que no destruyen a la celula hospedera.
• Permanecen en estado latente en todas las células infectadas hasta que se produzca un estimulo capaz de despertar a los profagos (Ej, VIH)
• Luego de este estimulo se puede dar inicio a un ciclo lítico

Ciclo lítico y lisogenico

Ciclo Lítico

Ciclo Lisogenico

Adsorción Penetración Multiplicación Ensamblaje Liberación

Adsorción Penetración Integración Multiplicación Activador Ensamblaje Liberación

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¿DUDAS O PREGUNTAS?