Enfermedades como el Ébola, la poliomelitis o la gripe llevan a hablar de ellos. Explicamos cómo funcionan, por qué es tan difícil luchar contra ellos, por qué son claves en la evolución, por qué hay virus espía...
1Pueden ser poderosos enemigos
KAT MASBACK
Fotografía de un virus de la gripe obtenida por microscopía electrónica de transmisión. La «gripe española» mató a alrededor de 50 millones de personas entre 1918 y 1919
Los virus son protagonistas de la actualidad. Quizás porque este año ha habido cuatro importantes brotes de virus: el Ébola en Africa occidental, el virus de la polio en Oriente Medio y África, el coronavirusen Arabia Saudí y el Chikungunya en América del Sur. Además, se encontró por accidente una reserva de un virus que podría diezmar a la población a lo largo y ancho del mundo, la viruela, y este año se cumple el centenario de un conflicto, la Primera Guerra Mundial, que propició la dispersión del virus de la gripe, acabando con la vida de unos 50 millones de personas.
Pero, ¿realmente los conocemos? ¿Cómo son de grandes? ¿Hay virus «buenos»? ¿De dónde vienen?
2No son seres vivos
CDC
El virus Ébola es excepcionalmente grande para ser un virus. Puede llegar a medir 14.000 nanómetros de largo
Los virus son sistemas biológicos que se caracterizan por su minúsculo tamaño. Miden entre 10 y 300 nanómetros, (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro) y son tan pequeños que no llevan consigo la maquinaria necesaria para obtener energía, al igual que el resto de los seres vivos. Por ello, siempre «toman prestada» la maquinaria de otras células para que estas hagan el trabajo por ellos.
Por eso, actualmente se considera que los virus no son seres vivos. Se trata de microorganismos que tienen capacidad de adaptación, evolución y transmisión de su información genética pero que carecen de metabolismo y por ello se considera que no están vivos.
Según el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV), un virus es un «biosistema elemental que posee algunas de las propiedades de sistemas vivientes como genoma y capacidad de adaptación a cambios medioambientales».
3Inyectan «genes» en sus víctimas
NIAID
Los virus pueden tener una cubierta de proteínas protegiendo su genoma y por encima de esta una envuelta de lípidos y más proteínas. En la imagen, esquema de un virus del VIH
Un virus es un agente ultramicroscópico compuesto por una cápsida (cascarón) de proteínas que protegen un genoma, es decir, un conjunto de moléculas de ácidos nucleicos (ADN o ARN). El cascarón protege el interior del virus y permite que el virus reconozca y se ancle a la célula a la que infectará. Una vez que se une a la célula que será su víctima,inyecta las instrucciones necesarias para que la célula fabrique nuevos virus. Algunos virus tienen además una envuelta de lípidos y proteínas extra.
Dentro de este esquema general, hay virus con cápsidas geométricas, helicoidales y complejas.
4Están obligados a aprovecharse de las células más grandes
ENEAS DE TROYA
Oficial de la Policía Montada de la Alameda Central (México) con «protección» para la gripe
Los virus no son células y carecen de maquinaria para obtener energía, alimentarse y crecer. Por ello son parásitos intracelulares obligados, es decir, «están obligados a ser dañinos». Se meten en las células, se dice que las infectan, y las convierten en productores de virus, (entonces se dice que la célula es un hospedador).
El resto del tiempo, cuando no están dentro de las células, se comportan como macromoléculas inertes, una especie de vehículo de genes que no interacciona con el medio.
Su forma de crecer y multiplicarse es darle instrucciones a las células (inyectándoles ciertas proteínas y genes) para que estas fabriquen nuevos virus. Y en el camino, las células sufren daños que pueden llevar incluso a su muerte (necrosis, lisis) o a su suicidio (apoptosis).
Los virus tienen dos modos de producir nuevos virus aprovechándose de las células. El ciclo lítico, en el que las células explotan (lisan) y expulsan millones de nuevos virus y el ciclo lisogénico, en el que el virus inyecta en la célula parte de su genoma (se dice que está en estado de profago) y permanece en estado latente o produciendo virus de forma continua.
Virus espía
Así, algunos virus optan por infectar las células rápidamente y destruirlas después (polio, catarro común), otros establecen infecciones persistentes (hepatitis C) que pueden ser fatales para el huésped y otros establecen infecciones latentes durante años (herpes tipo 1), que dan la cara en ciertos momentos.
Y además hay casos en los que los virus son capaces de llevar a las células al suicidio (apoptosis) para camuflarse ante la respuesta del sistema inmune, algo así como un virus espía que asesina a su víctima de forma sutil para pasar desapercibido.
5Varían mucho y por eso es difícil atacarles
AJ CANN
Las células infectadas producen millones de virus. En azul los núcleos y en verde las partículas virales o viroides
Los virus son capaces de «atacar», o sea infectar, a cualquier organismo de los tres grupos principales de los seres vivos Archaea (arqueas),Eubacteria (bacterias) y Eucaria (protozoos, animales, hongos, plantas, etc). En muchos casos, cada organismo tiene un virus especializado en atacarle.
Su fuerza está precisamente en su pequeño tamaño. Su sencillez, su grandísimo número y sus brevísimos ciclos de vida les permiten mantener tasas de mutación 1.000 o 10.000 veces superiores a las de otros organismos más complejos. Cuando toda la vida de un hombre puede durar 80 años y la evolución se toma todo ese tiempo para actuar, el virus completa su ciclo en cuestión de minutos.
Tal es así que cada organismo, o incluso cada tejido o cada célula, puede tener su colección de virus con características particulares. Además, hay virus especialmente variables que pasan desapercibidos ante las defensas del organismo. Así ocurre con la gripe y su batería de camuflajes, delH1N1 al H5N1, pero hay también ejemplos de virus muy variables(hepatitis C, VIH) en los que se habla de cuasiespecies.
Por si no fueran maestros del disfraz, o del cambio, el hecho de quevivan dentro de las células no favorece que se puedan crear medicamentos que destruyan al virus invasor pero no dañen al ser vivo infectado.
6Para investigarlos hay que multiplicarlos en el laboratorio
PAHO/WHO
Los cultivos celulares son células que crecen en botellas y se alimentan de medio de cultivo (rosa en la imagen). Se usan para producir virus y hacer estudios con ellos
A la hora de investigar con virus es importante aislarlos de los afectados y, sobre todo, multiplicarlos en grandes cantidades y purificarlos para poder hacer pruebas con ellos. Por ello los virus se crecen en laboratorio a través de cultivos celulares, embriones de animales (como pollos) y tejidos animales.
Una vez multiplicado el virus, (no siempre es posible), se analizan sus diferentes componentes, se observa en el microscopio electrónico y se estudia su ciclo de infección.
7Son muy importantes en la evolución de los seres vivos
HILARY
No tienen buena reputación, pero constituyen un agente clave en la evolución y funcionamiento de los seres vivos
Aparte de ser una pesadilla para la salud, entre las casi 3.000 especies de virus definidas hasta el momento, no se puede generalizar que los virus sean patógenos o perjudiciales.
En el mar, se calcula que hay alrededor de 10 millones de virus por mililitro de agua entre las muchas bacterias, y se conocen varios mecanismos por los cuales los virus se comportan como mecanismos transmisores de genes entre microorganismos (transducción) o como factores reguladores de la población.
Por si fuera poco, en el genoma humano se han identificado entre 90.000 y 300.000 secuencias derivadas de virus, fundamentalmente de retrovirus, que tienen un importante peso en la configuración del ADN estructural o basura (que constituye el 98,5% del genoma). Para entenderlo de forma rápida, si los genes fueran sílabas, esta parte estructural del ADN es la que permite leer los genes (el 1,5% del genoma) para formar palabras con sentido.
Estas secuencias de origen viral son partes constituyentes del genoma yse expresan en todos los tejidos. Por ejemplo, algunas secuencias de origen retroviral son especialmente importantes en la regulación deldesarrollo embrionario.
8Un poco de historia: Jenner inventó la primera vacuna en 1796
PAHO/WHO
Edward Jenner desarrolló la primera vacuna de la historia al infectar a un niño con la viruela vacuna para inmunizarle frenta a la viruela humana
El término viene de la palabra latina «virus», que significa toxina o veneno. Desde la antigüedad ya se tenía constancia de enfermedades provocadas por virus. La literatura china del siglo X antes de nuestra era describe una enfermedad similar a la viruela y en ciertosbajorrelieves egipcios aparecen figuras humanas con síntomas de haber contraído la poliomelitis.
En 1796 Edward Jenner desarrolló la primera vacuna de la historia. En un experimento poco ético, contagió a un niño con la viruela vacuna (de ahí viene el nombre de la vacuna) que padecía la niñera de este. Su objetivo era comprobar si así el niño sería inmune a la viruela humana. Después de que el niño pasase la viruela vacuna, le contagió con la humana y comprobó, por suerte para el niño, que era inmune.
Luego vino la Real Expedición Filántropica de la Vacuna, la vacuna de la rabia de Pasteur, los postulados de Koch (describen los pasos necesarios para definir si un organismo causa una enfermedad concreta), y el primer descubrimiento de un virus, el del mosaico de tabaco. Y muchos avances después, fueron observados por primera vez en el siglo XX gracias al desarrollo del microscopio electrónico.
9Hay otros más sencillos: los priones y los viriones
NIAID
Los priones (en rojo) son proteínas que se perpetúan. En la imagen, se observa cómo se distribuyen por las células nerviosas de ratón. Se «mueven» a través de las ramas de las neuronas para infectar a otras células
En la naturaleza hay partículas aún más simples con propiedades similares a las de los virus. Por un lado están los viroides, que son moléculas de ARN desnudo y que se copian en las células infectadas. Una vez allí son capaces de producir enfermedades en patatas o árboles.
Por otro lado, están los priones (partículas proteicas infectivas) que son básicamente proteínas capaces de perpetuarse. Se hicieron muy famosos hace unos años por protagonizar la epidemia de las vacas locas, y provocan otras enfermedades como el síndrome de Creutzfeldt-Jakob y el kuru.
Fuente: ABC Ciencia
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