INTRODUCCION
Los virus constituyen una forma de existencia de la materia y son los agentes
infecciosos más pequeños que se conocen en la actualidad, transfieren el ácido
nucleico de una célula a otra, se multiplican y causan enfermedades a los
microorganismos, las plantas, los animales y el hombre. No solo son perjudiciales,
también se utilizan en la producción de vacunas y la inmunización masiva de las
poblaciones contra las enfermedades virales; además, constituyen modelos genéticos
para las investigaciones.
Constituyen un grupo grande y heterogéneo de agentes infecciosos, son parásitos
intracelulares obligados de las células de sus hospederos. Son tan pequeños que
atraviesan los poros de los filtros que impiden el paso de las bacterias. El virus más
grande es más pequeño que la cuarta parte de una bacteria de la fiebre tifoidea, y los
más pequeños caben en un estafilococo.
Carecen de numerosos atributos de las células, y se diferencian particularmente de
estas en que no son sistemas abiertos que intercambian sustancia y energía con el
medioambiente; por el contrario, constituyen una estructura estática, muy estable; no
realizan metabolismo, tampoco tienen movilidad independiente. No presentan
estructuras celulares, como la membrana citoplasmática, el citoplasma, el núcleo o
nucleoide, ribosomas, entre otras. Son formas acelulares, agregados moleculares que
contienen uno de los dos tipos de ácido nucleico: ADN o ARN, recubiertos por uno o
varios tipos de proteínas. Se replican dentro de una célula hospedera y son
susceptibles de mutar, dependen de los componentes celulares de esta para que se
realice la síntesis de las proteínas y del ácido nucleico de las partículas virales.
Se consideran parásitos intracelulares obligados porque, al no realizar metabolismo, el
material genético se replica y se sintetizan los componentes del virus a partir de las
enzimas, las biomoléculas y los componentes celulares de la célula hospedera a la cual
se incorporan. El hecho de ser parásitos intracelulares obligados marca el sello de
patógenos de los virus, ya que, al multiplicarse, a expensas de una célula, la destruye,
atacando sucesivamente las células vecinas, provocando así la destrucción de los
tejidos. En los animales causan: rabia, cólera, fiebre aftosa o glosopeda, influenza
porcina, pneumoencefalitis aviar, entre otras. En las plantas el virus del mosaico afecta
al tabaco, pepino, tomate, lechuga, col, papa entre otros. Causan enfermedades al
hombre, tales como: viruela, varicela, sarampión, rubéola, paperas, influenza, gripe
común, poliomielitis, hepatitis viral A, B y C, herpes genital, fiebre amarilla, encefalitis
viral, entre otras.
Los genomas virales son muy limitados en tamaño y codifican primariamente las
funciones que no pueden adaptar de sus hospederos. Por tanto, durante la
multiplicación dentro de una célula, los virus dependen de una manera determinante de
los componentes estructurales y metabólicos de las células hospederas. El virus
reconduce las funciones metabólicas y la maquinaria del hospedero al servicio de su
propia replicación y al ensamblaje de los nuevos virus..
La comunidad científica discute si los virus son microorganismos y, por tanto, si son
vivos o no. Debido a que los virus tienen un estado extracelular, independiente de las
células hospederas, algunos científicos los denominan microorganismos vivos; no
obstante, en este estado no se manifiestan algunas propiedades que caracterizan a los
VARONA, Revista Científico-Metodológica, No. 61, julio-diciembre, 2015. ISSN: 1992-8238
sistemas vivientes. Sin células hospederas el virus no puede existir: sin embargo, los
virus están presentes actualmente y coexisten con todos los organismos vivos.
Los virus no cumplen con los rasgos esenciales del concepto de vida . Por
muchos autores, se plantea que la vida es una forma especial de la materia, de los
cuerpos que contienen proteínas y ácidos nucleicos, que se caracteriza por la
autorregulación y el intercambio constante con el medioambiente, lo cual permite el
metabolismo y la reproducción. Es una cualidad que presentan los organismos que
están constituidos por una o varias células, que contienen numerosas sustancias, con
diferentes niveles de organización y complejidad, en un marco estructural definido,
capaces de realizar reacciones metabólicas, mantener interacción con el
medioambiente, autorregularse, autoconservarse y autorreplicarse.
Rasgos esenciales del concepto de vida
Los virus tampoco cumplen los postulados de la teoría celular, propuesta por Matthias
- Schleiden (1804-1881) y Theodor Schwann (1810-1882), que defiende que toda
célula se origina de una preexistente; que todos los seres vivos están constituidos por
una o varias células, y que constituyen la unidad básica de estructura y función de los
organismos vivos.
Una de las contribuciones científicas más importantes a la virología fue el
descubrimiento de que el virus del mosaico del tabaco (VMT) puede ser cristalizado.
Por este hallazgo fundamental, Wendell Stanley (1904-1971) compartió, en 1945, el
premio Nobel de Química.
Antes del trabajo de Wendell Stanley, muchos se habían preguntado si los virus son o
no organismos vivos. Cuando se demostró que los cristales “inanimados” del (VMT)
causan esa enfermedad a las plantas, la controversia se reanudó con más vigor. Los
cristales de virus hacían lo que otros productos químicos tóxicos puros no eran capaces
de hacer; se replican a expensas del hospedero. En este sentido, los virus parecen
estar vivos. Pero por otra parte, no realizan metabolismo ni intercambian sustancias y
energía con el medioambiente. La controversia no ha sido resuelta aún. Lo más
importante es que, gracias al estudio intensivo de microbiólogos, químicos y físicos, las
partículas virales han proporcionado y continuarán proporcionando información
importante acerca de los procesos de la vida.
VARONA, Revista Científico-Metodológica, No. 61, julio-diciembre, 2015. ISSN: 1992-8238
Según Pelczar, M. J. y Reid, R. D. y. Chan, E. C. S 1981, los organismos vivos
presentan las características siguientes:
− Están compuestos de materiales organizados.
− Poseen movimiento físico.
− Pueden responder al movimiento físico.
− Crecen en volumen y en número.
− Potencialidad de reproducción y mutación.
Los que argumentan que los virus son no vivos, señalan ejemplos de materia inanimada
que exhiben algún grado de organización, movimiento, irritabilidad y desarrollo. Aunque
los argumentos contra la naturaleza animada de los virus son muy convincentes, nunca
se ha esgrimido que la materia inanimada se reproduzca y mute, y ciertamente, los
virus se replican en condiciones adecuadas. Los virus poseen un potente complemento
de genes, la verdadera esencia de la vida. No se gana mucho con argumentar sobre
esta cuestión, pero es importante reconocer que los virus son elementos intermedios
entre los organismos vivos y la naturaleza inanimada. Si aceptamos a los virus como
«moléculas» que difieren de cualquier otra clase de moléculas químicas en su capacidad
de duplicarse por sí mismas, se encuentra una clara y precisa diferencia que ha de
contribuir a la comprensión de la naturaleza y el origen de la vida. Como Wendell
Stanley, y Valens han sugerido, tal vez la diferencia significativa entre los virus y otras
moléculas es que «un virus ‘viene a la vida’ en el momento que infecta una célula».
Según Brook, D. Thomas, 1978, los virus son considerados vivos por los genetistas,
pues para estos el ácido nucleico es la biomolécula más importante de la vida; los
fisiólogos no están de acuerdo con esto y alegan que no tienen metabolismo y no se
multiplican por sí solos. Este mismo autor, en el 2003 , se refiere a que:
Todos los organismos son estructuras altamente organizadas que muestran alguna
forma de metabolismo, es decir, las células toman sustancias del medioambiente y las
transforman, conservan parte de la energía de dichas sustancias, de modo tal que las
células la utilizan y, luego, eliminan los productos de desecho.
Los organismos poseen reproducción, es decir, son capaces de dirigir una serie de
reacciones bioquímicas que conducen a su propia síntesis.
Como resultado de los procesos metabólicos, una célula crece, se divide y forma
nuevas células.
Muchas células experimentan diferenciación, un proceso por el que se forman nuevas
sustancias o estructuras; algunas veces este proceso es parte de un ciclo de vida, en el
que se forman estructuras especializadas en la reproducción, la dispersión y la
supervivencia. No es una propiedad de todos los microorganismos.
Las células responden a señales químicas en su medio ambiente; por tanto, pueden
comunicarse y percibir los estímulos de ese entorno, por medio de sustancias que se
difunden en las células vecinas.
Con frecuencia, los organismos vivos tienen movimiento, aunque sea por
autopropulsión, y en el mundo microbiano existen diferentes mecanismos de
movimiento. No es una propiedad de todas las células microbianas.
Las células pueden evolucionar, cambiar permanentemente sus características y
transmitir las nuevas propiedades a la descendencia.
Los virus no cumplen con el dogma central de la genética ; sobre todo, los virus
que contienen ARN.
Dogma central de la genética, transferencia unidireccional de información desde el ácido
nucleico a la proteína en célula procariota, y es compartida por todas las formas de vida
Para que una célula se reproduzca, debe disponer de un adecuado suministro de
energía y de precursores que utiliza en la síntesis de nuevas macromoléculas; el
material genético debe duplicarse, de modo que en la división celular cada célula
resultante reciba una copia del material genético. Por otra parte, los genes se expresan,
mediante los procesos de transcripción y traducción, y de esta forma se sintetizan las
cantidades requeridas de proteínas y otras macromoléculas de las nuevas células .
Varios autores cubanos plantean que los virus, por su incapacidad de metabolizar, son
parásitos obligados que subsisten en la naturaleza; no respiran, no crecen, ni poseen
irritabilidad. Al no tener metabolismo, no son considerados organismos vivos y no
forman parte de ninguno de los reinos establecidos en las clasificaciones.
Estos agregados moleculares difieren de los microorganismos por:
Su composición química, ya que solo poseen en su constitución un tipo de ácido
nucleico. Los virus están constituidos fundamentalmente por ácido nucleico y
proteínas; estas últimas, algunas veces acompañadas de lípidos.
Su organización es muy simple.
Su mecanismo de multiplicación, que es una replicación a partir de su ácido
nucleico.
Su no susceptibilidad frente a los antibióticos.
CONCLUSION
Para un profesor de Biología es importante asumir que los virus no
cumplen los postulados de la teoría celular, la cual plantea que todos los organismos
están constituidos por una o varias células, y que esta es la unidad de estructura y
función de los organismos vivos. Además, no cumplen el dogma central de la genética o
sea la transferencia unidireccional de información desde el ácido nucleico a la proteína;
ni con los rasgos esenciales del concepto de vida, pues esta es una forma especial de
la materia, que se caracteriza por la autorregulación, el intercambio con el
medioambiente, el metabolismo y la reproducción. Por eso, son considerados
agregados moleculares, que contienen un solo tipo de ácido nucleico, están recubiertos
por proteína y son capaces de alternar en dos estados: extracelular o inactivo e
intracelular o activo.Componentes principales de los virus
- Peplomeros: Proteínas estructurales en forma
de espigas encontradas .
¿Están vivos los virus? Un nuevo descubrimiento indica que se parecen más a los zombis
POLEMICA SOBRE LOS VIRUS
Los virus plantean un problema a los biólogos porque no tienen células, por lo que no forman parte de ninguno de los tres grupos principales de seres vivos.
¿Qué demonios es eso? Los científicos se hacen esta pregunta a diario cuando tratan de averiguar la relación existente entre los distintos seres vivos. Las respuestas no son sencillas ni triviales. Las relaciones biológicas no solo sirven para elaborar un catálogo de la vida, sino también para entender cómo ha evolucionado esta para dar lugar a sus muchas formas.
Los virus son un ejemplo perfecto. Plantean un problema a los biólogos porque no tienen células, por lo que no forman parte de ninguno de los tres grupos principales, o «dominios», de seres vivos a los que pertenecen todos los demás organismos: bacterias, arqueas (una clase distinta de microorganismos) y eucariotas (plantas, animales y hongos, entre otros). Algunos científicos sostienen que los virus no pueden considerarse seres vivos y es mejor verlos como material genético independiente que no puede replicarse por sí solo y tiene que secuestrar a una célula hospedadora. Otros opinan que los virus evolucionaron a partir de organismos celulares y, por tanto, pueden considerarse un cuarto dominio de seres vivos.
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Esta última teoría se vio respaldada por el descubrimiento, hace una década, de virus gigantes que son más similares a organismos celulares. Pero un nuevo estudio, publicado en la revista Science, sobre los genomas de estos virus gigantes pone en entredicho esa idea. De modo que ¿tendrán los científicos que empezar otra vez a buscar los orígenes de los virus?
Los virus son seres diminutos, mínimos, que escapan de los matices de la vida celular. Suelen estar compuestos de material genético (ADN o su pariente molecular, el ARN), a menudo rodeado de una envuelta proteica llamada cápsida, que a veces posee capas adicionales tomadas de una célula hospedadora. Los virus solo pueden replicarse dentro de una célula hospedadora secuestrando su metabolismo, y a cada dominio de los seres vivos lo infecta una versión diferente de estos ocupas celulares.
Esta tremenda dependencia de las células hospedadoras los sitúa en los límites de la definición de la vida, de modo que algunos los consideran seres vivos y otros no. No es de extrañar que en la mayoría de las historias de zombis intervenga un virus. Quizás sería más fácil considerar a los virus muertos vivientes. La gran pregunta es: ¿de dónde provienen?
Existen teorías contrapuestas que intentan explicar la evolución de los virus. Una de ellas presenta a los virus como descendientes de un antiguo linaje de organismos celulares que vivían dentro de otras células y cuya estructura se fue simplificando con el tiempo. Esto los convertiría en los únicos supervivientes de un cuarto dominio de seres vivos, desaparecido hace mucho tiempo, que dejó atrás la estructura celular. Si los virus evolucionaron a partir de organismos vivos, ahora tendría sentido considerar que están vivos.
ENTES INDEPENDIENTES
Otra teoría propone que los virus surgieron como entes genéticos independientes, vagabundos del genoma que escaparon de su confinamiento celular. Podrían estar relacionados con los transposones, capaces de copiarse o recortarse del genoma y luego pegarse en otras zonas del ADN. En este caso, los virus serían el resultado de accidentes moleculares que se volvieron evolutivamente estables. Lo que significaría que nunca han sido organismos vivos completos, del mismo modo que un virus informático no es un ordenador completo.
Ambas propuestas tienen puntos débiles. La primera no consigue explicar la simplicidad de los virus. No existe ningún otro organismo conocido con ese grado de simplificación tan extremo. Por otro lado, la segunda teoría no explica por qué los virus son mucho más complejos que otros elementos genéticos móviles, ninguno de los cuales tiene una envoltura comparable a la cápsida.
PASOS
1)El virus de la gripe se une a una célula epitelial diana. 2) La célula engulle el virus mediante endocitosis. 3) Se libera el contenido del virus. El ARN vírico se introduce en el núcleo, donde la polimerasa de ARN lo replica. 4) El ARN mensajero (ARNm) del virus sirve para fabricar proteínas víricas. 5) Se fabrican nuevas partículas víricas y se liberan al líquido extracelular. La célula, que no muere en el proceso, sigue fabricando nuevos virus.
En 2004, los científicos descubrieron una especie de virus gigante (o “girus”) que parecía inclinar la balanza a favor del origen celular de los virus. Hay buenos motivos para llamarlos gigantes. Algunos son 10 veces mayores, tanto por tamaño como por longitud del genoma, que nuestro querido virus de la gripe y tienen nada menos que 2.500 genes, frente a los exiguos 11 genes de aquel.
Este material genético adicional contiene instrucciones para fabricar proteínas, algo de lo que otros virus carecen en gran medida, pero que sí se encuentra en otras formas de vida. El sistema molecular no está completo y los virus gigantes también tienen que invadir células para fabricar más virus gigantes. Pero algunos investigadores señalan que estos genes podrían ser restos de un pasado celular, lo que respaldaría la existencia de un cuarto dominio de seres vivos.
Por otra parte, la saltarina naturaleza genética de los virus los vuelve proclives a tomar genes de otros organismos. Lo cual ha llevado a otros a sostener que todos estos genes adicionales de los virus gigantes son consecuencia del robo evolutivo.
PROBLEMA GIGANTE
Ahora, un nuevo estudio ha confirmado la naturaleza “prestada” de todos estos genes de los virus. La investigación emplea los métodos más avanzados, denominados secuenciación de nueva generación (NGS, por su sigla en inglés) para mapear el ADN tomado en una planta de tratamiento de aguas residuales de Klosterneuburg (Austria). Durante los últimos años, los estudios basados en la NGS han revelado una miríada de nuevas formas de vida y, en este caso concreto, la NGS ha permitido descubrir un linaje completamente nuevo de virus gigantes, los klosneuvirus.
Entre todos los virus gigantes, los klosneuvirus poseen el mayor conjunto de genes implicados en la fabricación de proteínas. Comparando los genomas de los distintos virus gigantes y reconstruyendo cuidadosamente su evolución, los investigadores ponen de manifiesto, convincentemente, que la maquinaria de fabricación de proteínas de estos virus gigantes es una adición genética relativamente reciente (no los restos de un genoma ancestral más grande).
En el estudio se sostiene que las células hospedadoras que estos virus intentaban secuestrar podrían haber desarrollado una estrategia de defensa basada en ocultarles las proteínas a los invasores. En consecuencia, los virus se adaptaron incorporando algunos de estos genes a su genoma. Los investigadores llegan a la conclusión de que los virus gigantes analizados en este estudio han evolucionado en distintas ocasiones a partir de virus más pequeños, lo que descarta la idea de que evolucionasen a partir de organismos celulares.
No obstante, las nuevas pruebas no acaban del todo con los virus. En el árbol de la vida se descubren nuevos nudos cada día, y un nuevo hallazgo aún podría aportar un vínculo entre la vida celular y la acelular (o probar lo contrario). Hasta entonces, seguiremos reflexionando sobre la naturaleza de la vida y la relación entre los zombis y los virus, y nos preguntaremos «CÓMO EL CORONAVIRUS ATACA Y SECUESTRA LAS CÉLULAS SANAS
El CORONAVIRUS COVID-19
El nuevo virus que causa COVID-19 se está extendiendo actualmente por todo el mundo y afecta a más de 100 países. Existen otros 6 tipos de coronavirus que infectan a los humanos, 4 causan el resfriado común y 2 causan enfermedades respiratorias graves como ocurrió con las epidemias de SARS en 2002 y MERS en 2012.
PICOS EN SU ESTRUCTURA
El virus lleva este nombre por las puntas en forma de corona que sobresalen de su superficie.
El mismo está envuelto en una burbuja de moléculas de lípidos aceitosos, que se deshacen al contacto con el jabón.
DENTRO DE UNA CELULA VULNERABLE
El Doctor Ignacio Gutiérrez Magaldi (Médico clínico y Presidente de la Sociedad de Medicina Interna de Córdoba) presisó que «el virus ingresa al cuerpo a través de las mucosas de la nariz, boca u ojos, y luego en las vías respiratorias se une a las células que se alojan en una proteína llamada ACE 2 (enzima convertidora de angiotensona), que tiene una gran cantidad de receptores en el pulmón.
De ahí surgela teoría de afección a órganos que contienen esta enzima».
Se cree que el virus se originó en los murciélagos, donde puede haberse unido a una proteína similar.
Liberación de ARN viral
El virus infecta la célula al fusionar su membrana aceitosa con la membrana de la célula.
Una vez dentro, el coronavirus libera un fragmento de material genético llamado ARN.
SECUESTRO DE LA CELULA
El genoma del virus tiene menos de 30.000 «letras» genéticas de largo. (El nuestro supera los 3.000 millones). La célula infectada lee ese ARN viral y comienza a producir proteínas que mantendrán a raya al sistema inmunitario y ayudarán a reunir nuevas copias del virus.
Los antibióticos matan las bacterias y no funcionan contra los virus, pero los investigadores están probando medicamentos antivirales que podrían alterar las proteínas virales y detener la infección.
HACER PROTEINAS VIRALES
A medida que avanza la infección, la maquinaria de la célula comienza a producir nuevos picos y otras proteínas que formarán más copias del coronavirus.
ENSAMBLANDO NUEVAS COPIAS
Las nuevas copias del virus se ensamblan y se trasladan a los bordes exteriores de la célula.
DIFUSION DE LA INFECCION
Cada célula infectada puede liberar millones de copias del virus antes de que la célula finalmente se descomponga y muera.
Los virus pueden infectar las células cercanas o terminar en gotas o partículas que escapan de los pulmones.
RESPUESTA INMUNE
La mayoría de las infecciones por Covid-19 causan fiebre a medida que el sistema inmunitario lucha para eliminar el virus.
En casos severos, el sistema inmune puede reaccionar exageradamente y comenzar a atacar las células pulmonares.
Los pulmones se obstruyen con líquido y células moribundas, lo que dificulta la respiración.
Un pequeño porcentaje de infecciones puede conducir al síndrome de dificultad respiratoria aguda y posiblemente a la muerte.
DE PERSONA A PERSONA
El Doctor Daniel Stamboulian (Profesor Emérito de Infectología de la Facultad de Medicina de la UCES y Voluntary Profesor of Medicine of the University of Miami) explicó que «Como todo virus respiratorio, se transmite por pequeñas gotas y partículas eliminadas cuando una persona infectada tose o estornuda, o cuando se lleva la mano a la boca y luego toca superficies que se contaminan por el virus. Las personas infectadas pueden evitar la propagación del virus usando un barbijo, pero las personas sanas no necesitan usar una barbijo a menos que estén cuidando a una persona enferma o infectada».
NUESTRO ECOSISTEMA MAS GRANDE EL PLANETA AZUL COMO VA SUFRIENDO POR LA PANDEMIA
UNA POSIBLE VACUNA
Una futura vacuna podría ayudar al cuerpo a producir anticuerpos que se dirijan al virus SARS-CoV-2 y eviten que infecte las células humanas. La vacuna contra la gripe funciona de manera similar, pero los anticuerpos generados no protegen contra el coronavirus.
La mejor manera de evitar infectarse con el coronavirus y cualquier otro virus es lavarse bien las manos con jabón, evitar tocarse la cara, mantenerse alejado de las personas enfermas y limpiar regularmente las superficies de uso frecuente.
«Si tenemos tos o estornudamos, debemos hacerlo al pliegue del codo, con el que habitualmente no tocamos a nadie. E igual siempre después es recomendable lavarnos las manos, con agua y jabón o aplicar alcohol en gel».
