Microbiología

a pesar de su pequeño tamaño, que les impedía ser vistos con microscopios ópticos, el descubrimiento de un componente filtrable más pequeño que una bacteria que causa la enfermedad del mosaico del tabaco (TMD) se remonta a 1892. En ese momento, Dmitri Ivanovski, un botánico ruso, descubrió la fuente de TMD utilizando un dispositivo de filtrado de porcelana inventado por Charles Chamberland y Louis Pasteur en París en 1884. Los filtros de porcelana Chamberland tienen un tamaño de poro de 0.1 µm, que es lo suficientemente pequeño como para eliminar todas las bacterias ≥0.2 µm de cualquier líquido que pase a través del dispositivo., Se realizó un extracto obtenido de plantas de tabaco infectadas por TMD para determinar la causa de la enfermedad. Inicialmente, se pensaba que la fuente de la enfermedad era bacteriana. Fue sorprendente para Todos cuando Ivanovski, usando un filtro de Chamberland, encontró que la causa de la TMD no se eliminó después de pasar el extracto a través del filtro de porcelana. Entonces, si una bacteria no fue la causa del TMD, ¿qué podría estar causando la enfermedad? Ivanovski concluyó que la causa de la DTM debe ser una bacteria o espora bacteriana extremadamente pequeña., Otros científicos, incluido Martinus Beijerinck, continuaron investigando la causa de la TMD. Fue Beijerinck, en 1899, quien finalmente concluyó que el agente causal no era una bacteria sino, en cambio, posiblemente un químico, como un veneno biológico que describiríamos hoy como una toxina. Como resultado, la palabra virus, que en latín significa veneno, se usó para describir la causa de la DTM unos años después del descubrimiento inicial de Ivanovski., A pesar de que no fue capaz de ver el virus que causó TMD, y no se dio cuenta de que la causa no era una bacteria, Ivanovski se acredita como el descubridor original de virus y un fundador del campo de la virología.

hoy en día, podemos ver virus usando microscopios electrónicos (Figura 1) y sabemos mucho más sobre ellos. Los virus son entidades biológicas distintas; sin embargo, su origen evolutivo sigue siendo una cuestión de especulación. En términos de taxonomía, no están incluidos en el árbol de la vida porque son acelulares (no consisten en células)., Para sobrevivir y reproducirse, los virus deben infectar a un huésped celular, haciéndolos parásitos intracelulares obligados. El genoma de un virus entra en una célula huésped y dirige la producción de los componentes virales, proteínas y ácidos nucleicos, necesarios para formar nuevas partículas virales llamadas viriones. Los nuevos viriones se producen en la célula huésped mediante el ensamblaje de componentes virales. Los nuevos viriones transportan el genoma viral a otra célula huésped para llevar a cabo otra ronda de infección. La tabla 1 resume las propiedades de los virus.

Tabla 1., Características de los virus

patógenos infecciosos acelulares

parásitos intracelulares obligados con especificidad de tipo celular y huésped

genoma de ADN o ARN (nunca ambos)

El genoma está rodeado por una cápside de proteína y, en algunos casos, una membrana fosfolípida tachonada con glicoproteínas virales

carecen de genes para muchos productos necesarios para una reproducción exitosa, lo que requiere la explotación de los genomas de la célula huésped para reproducirse

huéspedes y transmisión Viral

Los virus pueden infectar todo tipo de células huésped, incluyendo las de plantas, animales, hongos, protistas, bacterias y arqueas. La mayoría de los virus solo podrán infectar las células de una o pocas especies de organismos. Esto se llama el rango de host. Sin embargo, tener un amplio rango de hospedadores no es común y los virus típicamente solo infectan hospedadores específicos y solo tipos de células específicas dentro de esos hospedadores. Los virus que infectan las bacterias se llaman bacteriófagos, o simplemente fagos. La palabra fago viene de la palabra griega para devorar., Otros virus solo son identificados por su grupo huésped, como los virus de origen animal o vegetal. Una vez que una célula se infecta, los efectos del virus pueden variar dependiendo del tipo de virus. Los virus pueden causar crecimiento anormal de la célula o muerte celular, alterar el genoma de la célula, o causar poco efecto notable en la célula.

Los virus pueden transmitirse a través del contacto directo, el contacto indirecto con fomites, o a través de un vector: un animal que transmite un patógeno de un huésped a otro., Los artrópodos como mosquitos, garrapatas y moscas son vectores típicos de enfermedades virales, y pueden actuar como vectores mecánicos o vectores biológicos. La transmisión mecánica ocurre cuando el artrópodo lleva un patógeno viral en el exterior de su cuerpo y lo transmite a un nuevo huésped por contacto físico. La transmisión biológica ocurre cuando el artrópodo transporta el patógeno viral dentro de su cuerpo y lo transmite al nuevo huésped a través de la mordedura.

en los seres humanos, una amplia variedad de virus son capaces de causar diversas infecciones y enfermedades., Algunos de los patógenos emergentes más letales en los seres humanos son los virus, sin embargo, tenemos pocos tratamientos o medicamentos para tratar las infecciones virales, lo que hace que sean difíciles de erradicar.

Los virus que pueden transmitirse de un huésped animal a un huésped humano pueden causar zoonosis. Por ejemplo, el virus de la gripe aviar se origina en las aves, pero puede causar enfermedades en los seres humanos. Las zoonosis reversas son causadas por la infección de un animal por un virus que se originó en un ser humano.,

estructuras virales

en general, los viriones (partículas virales) son pequeños y no se pueden observar con un microscopio de luz normal., Son mucho más pequeñas que las células procariotas y eucariotas; esta es una adaptación que permite a los virus infectar estas células más grandes (ver Figura 2). El tamaño de un virión puede variar desde 20 nm para virus pequeños hasta 900 nm para virus típicos y grandes (ver Figura 3). Descubrimientos recientes, sin embargo, han identificado nuevas especies virales gigantes, como Pandoravirus salinus y Pithovirus sibericum, con tamaños cercanos a los de una célula bacteriana.

en 1935, después del desarrollo del microscopio electrónico, Wendell Stanley fue el primer científico en cristalizar la estructura del virus del mosaico del tabaco y descubrió que está compuesto de ARN y proteína. En 1943, aisló el virus de la Influenza B, que contribuyó al desarrollo de una vacuna contra la influenza (gripe). Los descubrimientos de Stanley revelaron el misterio de la naturaleza de los virus que habían estado desconcertando a los científicos durante más de 40 años y sus contribuciones al campo de la virología lo llevaron a ser galardonado con el Premio Nobel en 1946.,

como resultado de la continua investigación sobre la naturaleza de los virus, ahora sabemos que consisten en un ácido nucleico (ya sea ARN o ADN, pero nunca ambos) rodeado por una cubierta de proteína llamada cápside (ver Figura 4). El interior de la cápside no está lleno de citosol, como en una célula, sino que contiene las necesidades básicas en términos de genoma y enzimas necesarias para dirigir la síntesis de nuevos viriones. Cada cápside está compuesta por subunidades de proteínas llamadas capsómeros, compuestas por uno o más tipos diferentes de proteínas de capsómero que se entrelazan para formar la cápside estrechamente empaquetada.,

Hay dos categorías de Virus basados en la composición general. Los virus formados a partir de solo un ácido nucleico y la cápside se denominan virus desnudos o virus no velados. Los virus formados con una cápside empaquetada con ácido nucleico rodeada por una capa lipídica se denominan virus envueltos (ver Figura 4). La envoltura viral es una pequeña porción de membrana fosfolípida obtenida como brotes de virión de una célula huésped. La envoltura viral puede ser intracelular o citoplasmática en origen.,

extendiéndose hacia afuera y lejos de la cápside en algunos virus desnudos y virus envueltos son estructuras proteicas llamadas espigas. En las puntas de estos picos hay estructuras que permiten que el virus se adhiera y entre en una célula, como los Picos de hemaglutinina (H) del virus de la influenza o enzimas como los Picos de neuraminidasa (N) del virus de la influenza que permiten que el virus se desprenda de la superficie celular durante la liberación de nuevos viriones. Los virus de la Influenza A menudo se identifican por sus picos H y N., Por ejemplo, los virus de la gripe H1N1 fueron responsables de las pandemias en 1918 y 2009, el virus H2N2 de la pandemia en 1957 y el virus H3N2 de la pandemia en 1968.

Los virus varían en la forma de sus cápsidos, que pueden ser helicoidales, poliédricos o complejos. Una cápside helicoidal Forma la forma del virus del mosaico del tabaco (TMV), un virus helicoidal desnudo, y el virus del Ébola, un virus helicoidal envuelto., La cápside es cilíndrica o en forma de varilla, con el genoma justo dentro de la longitud de la cápside. Los cápsidos poliédricos forman las formas de poliovirus y rinovirus, y consisten en un ácido nucleico rodeado por una cápsida poliédrica (de muchos lados) en forma de icosaedro. Una cápside icosaédrica es una estructura tridimensional de 20 lados con 12 vértices. Estos caprinos se parecen un poco a un balón de fútbol. Tanto los virus helicoidales como los poliédricos pueden tener envolturas., Las formas virales observadas en ciertos tipos de bacteriófagos, como el fago T4, y los poxvirus, como el virus vaccinia, pueden tener características de Virus poliédricos y helicoidales, por lo que se describen como una forma viral compleja (ver Figura 5). En la forma del complejo bacteriófago, el genoma se encuentra dentro de la cabeza poliédrica y la vaina conecta la cabeza con las fibras de la cola y los pines de la cola que ayudan al virus a unirse a los receptores en la superficie de la célula huésped. Los poxvirus que tienen formas complejas a menudo tienen forma de ladrillo, con características de superficie intrincadas que no se ven en las otras categorías de cápside.,

clasificación y taxonomía de Virus

aunque los virus no están clasificados en los tres dominios de la vida, su número es lo suficientemente grande como para requerir clasificación. Desde 1971, la División de Virología de la Unión Internacional de sociedades microbiológicas ha encomendado la tarea de desarrollar, refinar y mantener una taxonomía universal de virus al Comité Internacional de taxonomía de Virus (ICTV)., Dado que los virus pueden mutar tan rápidamente, puede ser difícil clasificarlos en un género y un epíteto de especie utilizando el sistema de nomenclatura binomial. Por lo tanto, el sistema de nomenclatura viral del ICTV clasifica los virus en familias y géneros basados en la genética viral, la química, la morfología y el mecanismo de multiplicación. Hasta la fecha, el ICTV ha clasificado virus conocidos en siete órdenes, 96 familias y 350 géneros. Los nombres de familia virales terminan en viridae (por ejemplo, Parvoviridae) y los nombres de género terminan en virus (por ejemplo, Parvovirus). Los nombres de órdenes virales, familias y géneros están todos en cursiva., Cuando nos referimos a una especie viral, a menudo usamos un epíteto de género y especie como Pandoravirus dulcis o Pandoravirus salinus.

el sistema de clasificación de Baltimore es una alternativa a la nomenclatura ICTV. El sistema Baltimore clasifica los virus de acuerdo con sus genomas (ADN o ARN, cadena simple versus doble y modo de replicación). Este sistema crea así siete grupos de virus que tienen genética y biología comunes.

aparte de los sistemas formales de nomenclatura, los virus a menudo se agrupan informalmente en categorías basadas en la química, la morfología u otras características que comparten en común. Las categorías pueden incluir estructura desnuda o envuelta, ADN monocatenario (ss) o bicatenario (ds) o genomas de ARN ss o ds, genomas segmentados o no segmentados, y ARN de hebra positiva (+) o de hebra negativa ( -). Por ejemplo, los virus del herpes se pueden clasificar como un virus envuelto en dsDNA; el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es un virus envuelto en ssRNA+, y el virus del mosaico del tabaco es un virus envuelto en ssRNA+., Otras características como la especificidad del huésped, la especificidad del tejido, la forma de la cápside y los genes o enzimas especiales también se pueden usar para describir grupos de virus similares. La tabla 2 enumera algunos de los virus más comunes que son patógenos humanos por tipo de genoma.

la Tabla 2.,agic fever
Togaviridae	Rubivirus	Rubella
Retroviridae	Lentivirus	Acquired immune deficiency syndrome (AIDS)
−ssRNA, enveloped	Filoviridae	Zaire Ebolavirus	Hemorrhagic fever
	Orthomyxoviridae	Influenzavirus A, B, C	Flu
	Rhabdoviridae	Lyssavirus	Rabies

Clasificación de las Enfermedades Virales

Mientras que el ICTV ha sido encargado de la clasificación biológica de los virus, también ha jugado un papel importante en la clasificación de las enfermedades causadas por virus. Para facilitar el seguimiento de las enfermedades humanas relacionadas con el virus, el ICTV ha creado clasificaciones que se vinculan con la Clasificación Internacional de Enfermedades (CIE), la taxonomía estándar de las enfermedades que mantiene y actualiza la Organización Mundial de la Salud (OMS)., El ICD asigna un código alfanumérico de hasta seis caracteres a cada tipo de infección viral, así como a todos los demás tipos de enfermedades, afecciones médicas y causas de muerte. Este código ICD se utiliza junto con otros dos sistemas de codificación (la terminología Procesal actual y el sistema de codificación de procedimientos comunes de atención médica) para categorizar las condiciones de los pacientes para el tratamiento y el reembolso del seguro.,

por ejemplo, cuando un paciente busca tratamiento para una infección viral, los médicos utilizan rutinariamente los códigos CIE para ordenar pruebas de laboratorio y prescribir tratamientos específicos para el virus que se sospecha que causa la enfermedad. Este código ICD es utilizado por los laboratorios médicos para identificar las pruebas que deben realizarse para confirmar el diagnóstico. El sistema de gestión de la atención de la salud utiliza el código ICD para verificar que todos los tratamientos y los trabajos de laboratorio realizados son apropiados para el virus en cuestión., Los codificadores médicos utilizan los códigos ICD para asignar el código adecuado para los procedimientos realizados, y los facturadores médicos, a su vez, utilizan esta información para procesar las reclamaciones de reembolso por parte de las compañías de seguros. Los encargados de los registros vitales utilizan los códigos CIE para registrar la causa de muerte en los certificados de defunción, y los epidemiólogos utilizan los códigos CIE para calcular las estadísticas de morbilidad y mortalidad.