sábado, 14 de marzo de 2020

BIOQUÍMICA DE LOS VIRUS QUE ATACAN A LOS ANIMALES .


Antes  de  empezar   nuestro estudio   vamos  a    describir   cómo  comenzó  la  odisea   del   descubrimiento  viral     que   nos ha  ayudado  a  comprender  mejor  sus  complejos  mecanismnos de   invasión .
1.       El término  virus   significa  veneno .  Las  primeras  vacunaciones     fueron  desarrolladas en China  y  se  refirieron a la viruela .  Para  Mary  Woertley  Montagu está  técnica   le  sorprendió  en  Estambul   e  intentó popularizarla  en Inglaterra. Pero   nuestro brillante   científico  Edward    Jenner  desarrolló  un método seguro   utilizando  residuos de  viruela  de  origen  bovino   logrando  la inmunización exitosa  de  un niño . A  raíz  de   estos  descubrimientos  se  desarrollaron   muchas  vacunas   incluyendo  las  de  la  rabia  por  el eminente  sabio  Louis  Pasteur.(1886).

2.        Con  Dimitrilvanosky  se  demostró   que   el mosaico  del tabaco   era   causada   por  un  agente   casi  invisible   capaz   de  atravesar  el   filtro de  porcelana.Martinus   Beijerinck   repitió  el trabajo de   Ivanoski  logrando  la  transferencia  del agente  invisible  de  una planta    a  otra  y  descubrió  que el agente  era  capaz  de   replicarse   en un  nuevo   hospedero   y el llamó    contagium  vivum  fluidum .   ¿ Qué  en realidad  era  esa  partícula ¿ , por  ahora  no se  sabía  bien .
3.      En  1903   se  propuso  que   la  trasducción   mediada  por  los    virus  podría  causar  cáncer .  En  1908  Bang  y  Ellerman   hicieron  un   interesante  estudio , demostrando  que  la  leucemia   aviar  era  causada  por  un  filtrado    viral , pero lamentablemente   fueron ignorados .  Hasta   que  la leucemia se  consideró  un estado canceroso  en potencia .
4.      En  1911 Peyton Rous  demostró   que  la leucemia  aviar   es  un  tumor    sólido  cuya  etiología  referente  es  un  virus  de   la leucemia  aviar . Se  le  consideró  desde  ese   momento  como el  padre  de  la virología  moderna   tumoral . El  virus   fue  denominado  como el  virus  del sarcoma de  Rous   y  fue  clasificado   como  un  retrovirus    y  desde   ese  momento    se  ha   clasificado  a  estos   virus  como inductores  de   cáncer  aún en el hombre .
5.      La   causa  de  la pandemia   española  de  influenza   en  1918    fue  reconocida   hasta  cuando , los científicos  demostraron que   había  un    virus  capaz  de  atravesar   los  filtros  clásicos   de  retención de  microrganismos  patógenos  y  era   capaz    de  transmitir  al enfermedad  incluyendo a  humanos .
6.      En  1926  se  demostró  que   la  fiebre  escarlata   era   causada  por   una bacteria   hospedera   de  un bacteriófago .
7.      Había  cierta  dificultad  para  el cultivo de  los virus  animales  , mientras  que  los  virus    vegetales  eran     de   fácil  cultivo    in  vitro , lo que hacia    su estudio  complejo  y costoso .  Se  centraron en  sus  características   biológicas  y  virulentas .
En la  ilustración  técnicas  actuales       de    identificación  y  cultivo  viral .
.
8.      No  fue  hasta  1931   cuando  se   demostró  que el  virus   de  la influenza  podría   desarrollarse  en  huevos  aviares , un método que  actualmente  es  utilizado para   la producción de  ciertas  vacunas .

9.      En  1937  Max Theuiler   obtuvo  un cultivo del  virus  de la fiebre  amarilla  con ayuda  de  huevos  aviares  y  produjo  una  vacuna   con una  cepa  atenuado  del mismo  virus  y  con ello se  salvaron miles  de  vidas   y  está  vigente  actualmente .
10.    Los científicos    John  F  Enders , Thomas  Weeler y  Frederick  Robbins   estudiaron  la  multiplicación  de   un  poliovirus  en cultivo  de células  embrionarias   humanas  y  fue  el primero , que  se obtuvo   sin   utilizar   huevos aviares .  Esto  tuvo  un  fruto exitoso, pues  se  logró  la  producción de  una  vacuna   utilizando  un  virus  desactivado .  Esta vacuna   demostró  su  efectividad    en 1955.
11.   El  primer  virus     en ser  cristalizado    y  cuya  estructura    fue   analizada  en detalle   fue  el  virus  del  mosaico  del  Tabaco  , y  que  había  sido  antes  descubierto  y  estudiado   por  Ivanosky  y  Beijering,

12.  10.  En  1935  Wendell  Stanley   obtuvo  su  cristalización  por  microscopía electrónica ,  demostrando  a  su vez  que  permanecen activos  , aunque  se mantengan  cristalizados .  Luego,  Bernal   y  Fankuchen , por medio de  la técnica   de   disfracciòn  de   rayos  X , se  obtuvo  imágenes  del virus  .
Tomado  de    wikidpedia  .com

13.   En  1955  Rosalind   Franklin   propuso    la  estructura del   virus  del mosaico del  tabaco   . Ese    mismo año  Heinz  Frankel-Conrat  y  Robley  Williams   demostraron que  el ARN purificado  del  TMV y la  proteína  capsìdica  tenìan  la  facultad  del  autoensamblaje  en  un  virión   normal   y funcional  y que  ello  ocurría en la  célula  huésped   y tal  como    Delbruck  había  propuesto  con  anterioridad.
Tomado  de  slide  share  .com.

4.     En  1963 , el virus  de  la  hepatitis   B  fue   descubierto  por  Baruch Blumberg   quien  desarrollò  asi  mismo la  vacuna.

15.  .En  1965  por  primera vez   se  describe   el mecanismo  de interacción   de  un  retrovirus  ,  el cual  es  un   virus   cuyo genoma     de  ARN   se  transcribe    en ADN  complementarios  integrándose   al  genoma  del hospedero  y  expresando  sus   componentes     a  partir   del mismo ,  por  Howard  Temin .  Para  poder  lograr esa  a hazaña el  virus  tiene   una  integrasa   viral   que   se  conoce   como  la  transcriptasa  inversa .  El  primer  retrovirus     infeccioso  para  los  humanos fue  identificado  por  Robert  Galio  en 1974.

16.    Luego ,  posteriormente ,  se  ha  demostrado  que  las  transcriptasas , que antes   se  pensaba  , eran específicas  para  los virus  , también  son   parte  del arsenal enzimático de  todos los  eukayontes , en aproximadamente   un 10  -40  %.
Tomado de   CHEMVOL.com

17.  en  1975  se   descubrieron y  se  explicó  como  ocurre  el mecanismo  de  interacción de  un oncovirus    por Michael  Bichop  y Harol  Varmus  .  El mecanismo  de   este  proceso   tiene  que  ver    con    la    copia  del  virus  en el genoma  de  la célula huésped . Una  vez  que el virus    se  ha  anclado en el genoma es capaz  de activar  unos  genes  que se  llaman  oncogenes  o el mismo  se  convierte  en  un  oncogen  distorsionando  el mecanismo normal  de  replicación de  la  célula  huésped .  Se ha descubierto  recientemente  que  los    virus  son los  que inician  los procesos  inflamatorios  crónicos  de  células   infectadas  por   virus   habituales  .
          En la   lámina    ilustramos  los    distintos    tipos   de  genes  últimamente  descubiertos    que  se  relacionan  de  alguna  manera  con  la  oncogénesis  viral en el  hombre .tomado   de    Request.com

18.  Y  asì  de   esta  manera ,  los   virus   han sido  el  centro de la investigación internacional  hasta  llegar  al  2018 . Las  investigaciones  continúan llenando de   esperanza  la  mundo  científico  , ya que  se  teme   a las  pandemias   virales   que   ya  hace  mucho   tiempo , han ensombrecido  el panorama   mundial   causando   miles  de  decesos.  Sobre  todo  , se investigan  las formas  de   crear   vacunas  de  los virus  hemorrágicos  más letales   y  también su utilización   en biotecnología  como instrumentos      de  curación , aunque   esto  todavía  permanece  en el tapete, pues  representa   riesgo  fortuito para  la   sociedad  moderna .

II   PARTE :  GENERALIDADES DE   VIROLOGÍA  CLÍNICA   :   En Esta  sección  vamos  a resaltar un  viaje    por el  intrincado  mundo  microscópico  de  los virus  .  
1.       Los   virus  son partículas     muy  pequeñas  que  constituyen la  frontera   entre   lo vivo  y  lo  inerte .  Están  constituidos    por  ácido   nucleico   y  proteínas . El ácido    nucleico    es   en resumidas  cuentas ,  el  genoma  o la matrix  del virus n. Puede  ser    de  ADN  o  de  RNA . Generalmente  se  encuentra      envuelto  o acompañado  por   una   serie  de  proteínas    que  conforman la  cápsula   viral  o cápside.   El    core    o  nucleoide  viral  contiene  toda  la información pertinente   sobre  la   replicación del  virus .  Las  envolturas  virales  pueden   ser   subunidades  polipéptidicas   que  se  ensamblan   siguiendo  un patrón  muy  simétrico,  es  decir , adoptan   figuras  geométricas   como  por  ejemplo  isocaedros ,  helicoidales   o   esféricas .  Algunos  virus  poseen   estructuras   membranosas     parecidas  a  las membranas  celulares     de  las  células   a  las  cuales  parasitan  .  Estos     se  pueden considerar  como adicionales   a  las   estructuras  antes  mencionadas .

2.. Los  virus   más   pequeños     o  simples  sólo están constituidos    por  ácido  nucleico  y  proteínas .  El ARN  o  el ADN  viral  suele  estar  asociado   a  la    síntesis  de    enzimas   para  cumplir  alguna  función  bioquímica  del plegamiento   proteíco  . 
3.  Los  ácido  nucleicos   virales      pueden  ser    ADN  o  RNA .  Entre  los  tipos de  ADN  virales    tenemos  que  en la mayoría  de los casos    es  un genoma  bicatenario   con excepción del   parvovirus  constituidos    por  ADN   monocatenario .  Las  moléculas  virales   pueden ser   circulares   o lineales . En el caso de   los  Papovaviridae y  Hepadnaviridae   les  confiere  una serie  de  ventajas  frente  al ataque  protector de  las   exonucleasas    citoplasmáticas  de la célula  huésped .  Entre  algunas  de   sus  caracterìsticas  de los  Papovaviridae  es  que la molécula se encuentra   en la   forma  I  donde  la molécula  es  circular   cerrada  y  superenrrollada  , en la  forma  II  la  doble  hélice  se  desenrolla  y  resulta  una molécula  relajada .  La  forma  III  es  una  forma   bicatenaria   lineal  .  El  ADN  de  los  Hepadnavirus    tienen  una   estructura   muy singular :   una  de las  cadenas  S  es   corta  e  incompleta ,  de manera  que es   15  a  50  %  bicatenaria   y  presenta    una proteína unida    a  su  extremos   5’.  Tomado  de   Apuntes  de  Bioquímica .com
4. Tipos  de  ARN  virales  :  En  su mayor parte     son   virus  animales   y   de  cadena  simple   siendo  los  más  abundantes   los  Reoviridae   y  los  Birnaviridae  cuyas  familias  presentan  genomas   de ARN  bicatenario .  En algunos de  los casos   más   fortuitos,   el  ARN  se  encuentra  segmentado    en varios  fragmentos  y típico  para    cada  familia .(Ver  lámina      anterior  para  observar    estructura
    Además    de  las  características  físicoquímicas    antes  mencionadas   existen otras   como :
·         La  polaridad  de   la molécula  muy  importante  para  su  determinación  estructural .  Puede  ser  negativa  o  positiva  y  le permite  al   virus  iniciar  la infección   fabricando  una cadena   complementaria asociada  al  genoma  al cual parasitan .
·         La  otra  característica  es  la presencia  de  la  enzima   transcriptasa  inversa  capaz    de  copiar  su matrix   en el ADN   huésped  .
·         La  otra  es    simetría  isocaedríca    la  cual  es  un  isocaedro de   20  caras   triangulares   y  equiláteras .  Esta  simetría  tiene   que  ver  con la estabilidad  de la molécula  una  vez  se  encuentre  ya  sea  en formación  o   fuera  de la  célula  huésped .
5.Las  cápsides  o  capsòmero :     Se  refieren a  las  envolturas  virales   que  pueden ser  diversas  dependiendo   de  la  familia  viral  ..  Una  de  las   principales  funciones  de la cápsulas   es  la  de  establecer  comunicación   con la  célula  a la  cual  parasitan .  Otro  aspecto  a  tomar  en cuenta   cuando  estudiamos   las  cápsulas   es    que  son el  componente   o  antígeno  más  importante  para  reconocer  el  virus  por  parte  del  sistema  inmune    , así  como   para  la elaboración de  una  respuesta  contundente  y  efectiva    contra  los patóge nos.

  Las  envolturas    virales  pueden presentar     3  tipos de  estructuras  envolventes  :
a.       Simetría  isocaèdrica .
b.      Simetría     esférica  o de  bastón .
c.       Simetrías   poliédrica ..
5. Las  envolturas  membranosas :    Aquí  observaremos  la   doble capa  lipídica   asociada   a  una  doble capa de  proteínas  que  suelen  proyectarse  a nivel  espacial  en  forma  de  espículas   desde  la  superficie    hacia  el  interior  del  virión .  Para  adquirirlo , los  viriones  utilizan el mecanismo de  brotación , es  decir  ,   se  reproducen  tantas  partículas   virales    robando  la membrana de la célula  huésped  y  haciendo que esta  irremediablemente  estalle   debido a la  presión  de  los viriones  por  brotar  de  adentro  hacia    afuera .   Otro  aspecto  que debemos  tomar  en cuenta  es   las  características  de las   glucoproteínas   virales  :
a.      Presentan    un  gran  dominio  hidrofílico   hacia el   exterior  de la membrana   para  deslizarse     de  célula  a célula  y  transportarse    de manera conveniente .
b.      Un  pequeño  dominio  hidrofóbico   formado  por    20 qa  27 aminoácidos   que    suelen  atravesar   la  capa  lipídica  y  anclar  la proteína a  la  membrana .  Están relacionadas     a la interacción del  virión  con las  células  huésped  pasando  desapercibido  por  las  secuencias  reactivas  de  la célula   y   engañando   la  célula    al  mostrarse  como  un  caso de    pinocitosis  o   fagocitosis.
c.       Un  pequeño  dominio   hidrofílico    que se  orienta  hacia  el   interior   y  esta  proteína   generalmente  se  encuentra   glucosilada   o  no  dependiendo de la matriz   viral  .

Entre  las  funciones  de la   membrana   biológica    asociada  a  los    virus  tenemos :
1.       Absorción  facilitada    por parte  de  la célula huésped .
2.      Ayudar   a  efectuar  exitosamente  el proceso de  fusión   que permite  a  la  nucleocápside   penetrar  al citoplasma .
3.      Facilitar  la  brotación  del  virus    luego  del  proceso  de  síntesis   viral  asociada  al    nucleo   parasitado .
6.  LA  Sistemàtica   Viral :  A  los virus  los  podemos   clasificar    en base  a  sus  caracteres  morfológicos ,  bioquímicos  y  formas  de  replicación .Se  agrupan  alrededor   de  21   familias   y  cuyo   rasgo  de  huéspedes  van  desde    vertebrados ,  protozoos  , plantas   ,  hongos  y  bacterias..
7.  La  Nomenclatura  :  Se  basa  en los  siguiente  :
a)      Por  la  enfermedad  que  producen  , por ejemplo:  el  virus  del  polio  por  la  poliomelitis .
b)     También  se  deben   a  los  descubridores  del  virus, por   ejemplo:  el  virus  de Epstein Bar.
c)      El  nombre  puede  derivarse   del  lugar  donde  se  halló  por  primera  vez , ejempo:Coksakie  o  Norwalk.
           Sin embargo   la  ICTV o  el  Comité  Internacional  para  la  Taxonomía  de  los virus  utiliza  una  clasificación genérica  que    nos puede  ayudar   a  clasificarlos   mucho  mejor :
·         Orden (virales)
·         Familia (viridae)
1.      Subfamilia (-virinae)
·         Género (-virus)
·         Especie

 OBSERVESE  LA   CLASIFICACIÓN DE  LOS  VIRUS  SEGÚN SUS   NUCLEOIDES  ( figura  superior )

RESUMEN DE  LOS PRINCIPALES    VIRUS  Y LAS   PATOLOGÌAS QUE  PRODUCEN .

Familia
Género
Ejemplo
Comentario
Picornaviridae
Entero-virus
Polioviruses
3 tipos; meningitis aséptica, poliomielitis paralítica


Echoviruses
32 tipos;  meningitis,


Coxsachieviruses
29 tipos meningitis aséptica, miopericarditis

Hepato-virus
Virus de la
Hepatitis A
Hepatitis aguda (propagación fecal-oral)

Rhino-virus
Rinovirus   humano
115 tipos; Resfríado común
Caliciviridae
Calici-virus
Norwalk virus
Enfermedad gastrointestinal.

Herpe-virus
Virus de la
Hepatitis E
Hepatitis aguda (propagación fecal-oral)
Paramyxoviridae
Paramyxo-virus
Parainfluenzaviruses
4 tipos; Resfríado común, bronquiolitis, neumonía

Rubula-virus
Virus de las Paperas
Paperas: parotitis, meningitis aséptica (raro: orquitis, encefalitis)

Morbilli-virus
Virus del sarampión
Sarampión: fiebre, exantema (raro: encefalitis, SSPE)

Pneumo-virus
Virus Sincitial respiratorio
Resfríado común(adultos), bronquiolitis, neumonìa (niños)
Orthomyxoviridae
Influenza-virus A
Influenza virus A
Gripe  o  influenza : fiebre, mialgias, malestar general, tos, neumonía

Influenza-virus B
Influenza virus B
Gripe: fiebre, mialgias, malestar general, tos, neumonía
Rhabdoviridae
Lyssa-virus
Virus de la Rabia
Rabia: incubación larga y después enfermedad del SNC y muerte.
Filoviridae
Filo-virus
Virus de
Ebola and Marburg
Fiebre hemorrágica, muerte
Bornaviridae
Borna-virus
Bornadisease virus
No muy claro; relacionado con enfermedades tipo:ezquizofrenia en algunos animales.

EN ESTE  CUADRO   TRATAMOS  DE    ENUMERAR  LOS VIRUS  Y  EXPLICAR BREVEMENTE    LAS  PATOLOGÍAS   QUE PRODUCEN .
III   LA  PATOGENIA    VIRAL  :
  Se  describirán  brevemente  los virus  que  más  afectan a  la sociedad  panameña     y   en  algunos  casos   se  transforman en pandemias  que  amenazan  la humanidad. Este  curso  pretende    sobre  todo   explicar    los  rasgos  patológicos  que     causan   los   virus   en su  intento    por  replicarse     en las  células  animales   , principalmente .  La  patogenia      es   un conjunto  de  cambios     fisicoquímicos  ,  morfológicos,  somatopatológicos  , sintomatológicos   que  dan origen a  un estado  mórbido   o  disfuncional en el  hospedero. .   Luego  decimos que  un virus es  un patógeno en potencia    ya  que puede  desarrollar    la  enfermedad  o es  el causante  de  un   enfermedad .  Si  nos  vamos a  la experimentación y que es   muy  eficaz  en estos  casos  de   investigación   patogénica  , podemos  notar  que  un     virus  puede  ser  citocida  en     vitro   , pero inocuo  en estado natural  , mientras  que  un  virus   inocuo   in  vitro , puede   ser   citocida  en  su  forma  natural .   Por  otro lado  , se    refiere  a la  virulencia de  un  virus   que  puede  hallar  a  un hospedero  susceptible    y en el cual causa   un efecto  citopatógeno , mientras  que  hay  hospederos    que  ofrecen  resistencia  al  aspecto  citoinvasor  del  virus  en estudio.   Esto explica  en  la mayoría de las  investigaciones  de  patogenia  viral , que  entre  los muchos   infectados  surja  uno  que  sea  capaz  de  sobrevivir   al efecto  letal del  virus