ESTRUCTURA Y CLASIFICACIN DE LOS VIRUS

INTRODUCCIN |ESTRUCTURA Y ORGANIZACIN DE LAS PARTCULAS VIRALES|CLASIFICACIN DE LOS VIRUS

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IntroduccinLas dos caractersticas fundamentales que presentan los virus son: su composicin simple y su forma de multiplicacin especial, siendo ambas propiedades determinantes de su parasitismo intracelular obligado.La partcula viral madura, denominada virin consiste bsicamente de un bloque de material gentico rodeado de protenas que lo protegen del medio ambiente y le sirven como vehculo para permitir su transmisin de una clula a otra. Esta estructura puede presentar mayor o menor grado de complejidad.Estructura y organizacin de las partculas virales

Los virus ms pequeos y simples estn constituidos nicamente por cido nucleico y protenas. El cido nucleico es el genoma viral, ubicado en el interior de la partcula, y puede ser ADN o ARN. Generalmente est asociado con un nmero pequeo de molculas proteicas que pueden tener actividad enzimtica o cumplir alguna funcin estabilizadora para el plegamiento del cido nucleico y armado de la partcula viral. Este conjunto de genoma y protenas ntimamente asociadas es llamado "core", ncleo, nucleoprotena o nucleoide. Este ncleo central est rodeado por una cubierta proteica, la cpside, que junto con el genoma constituye la nucleocpside. Las cpsides virales estn formadas por un gran nmero de subunidades polipeptdicas que se ensamblan adoptando una simetra de tipo helicoidal (nucleocpside en forma de bastn) o icosadrica (partculas casi esfricas). En algunos virus ms complejos, por fuera de la cpside se encuentra otra cubierta, la envoltura, que es una estructura membranosa constituida por lpidos y glicoprotenas. Dicha cubierta viral puede ser considerada una cubierta protectora adicional.cidos nucleicos virales

Los virus se caracterizan, a diferencia de los otros organismos, por presentar una nica especie de cido nucleico constitutiva que puede ser ADN o ARN, monocatenario o bicatenario con estructura de doble hlice.Tipos de ADN viralesLa mayora de los virus ADN presentan un genoma bicatenario, con excepcin de los parvovirus, constituidos por ADN monocatenario. Adems las molculas de ADN viral pueden ser lineales o circulares.La conformacin circular que presentan los Papovaviridae y Hepadnaviridae, confiere una serie de ventajas al cido nucleico respecto de la estructura lineal, otorgndole proteccin frente al ataque de exonucleasas, facilitando la replicacin completa de la molcula y su posible integracin al ADN celular. En el caso de los papovavirus, el ADN puede presentar tres conformaciones: la forma I corresponde a la molcula circular covalentemente cerrada y superenrollada sobre s misma. Si se produce una ruptura en una unin en una de las cadenas, la doble hlice se desenrolla y resulta una molcula circular relajada (forma II). Por ltimo, la forma III es el resultado de una ruptura en la otra cadena que origina una molcula bicatenaria lineal.El ADN circular de los hepadnavirus tiene una estructura muy peculiar y de caractersticas nicas dentro de los ADN virales: una de las cadenas (S, corta) es incompleta, de manera que el 15-50% de la molcula es monocatenaria; la otra cadena (L, larga) presenta ruptura en un nico punto de la molcula y adems tiene una protena unida covalentemente en el extremo 5`.Tipos de ARN viralesLos ARN de los virus animales son en su gran mayora de cadena simple, siendo Reoviridae y Birnaviridae las nicas familias que presentan como genoma ARN bicatenario. En algunos grupos de virus, el ARN genmico est segmentado en varios fragmentos, cuyo nmero es caracterstico de cada familia.Adems de las caractersticas fsicas y qumicas mencionadas, la polaridad o sentido de la cadena de ARN es una propiedad fundamental utilizada para definir los distintos tipos de ARN viral. Se parte de definir como polaridad positiva la secuencia de bases correspondiente al ARNm y polaridad negativa a la secuencia complementaria a la del ARNm. Un virus es de cadena positiva cuando su ARN genmico tiene la polaridad que le permite actuar como ARNm, o sea ser traducido en protenas, inmediatamente despus de haber entrado a la clula.Por el contrario, en los virus de polaridad negativa el ARN genmico tiene la secuencia complementaria al ARNm viral; por lo tanto, cuando se produce la infeccin y el ARN viral entra en la clula debe sintetizar la cadena complementaria que ser el ARNm. Para ello, los virus de polaridad negativa llevan en el virin asociada a su genoma una ARN polimerasa dependiente de ARN, enzima denominada transcriptasa, que efecta la transcripcin del ARN mensajero a partir del ARN genmico.Cpsides

La cpside es una cubierta proteica externa que encierra y protege al genoma viral de la accin de nucleasas y otros factores adversos del medio exterior. Adems, en los virus desnudos carentes de envoltura, la cpside es la encargada de establecer a travs de alguna de sus protenas la unin con la clula que ser parasitada por el virus. Asimismo, las protenas de la cpside contienen los determinantes antignicos contra los que el sistema inmune del husped elaborar la respuesta de anticuerpos en defensa del organismo.Hay dos tipos bsicos de estructura que pueden presentar las cpsides virales: simetra icosadrica, observndose el virin al microscopio de forma aproximadamente esfrica, o simetra helicoidal, resultando nucleocpsides filamentosas tubulares pero que pueden estar encerradas dentro de una envoltura que confiere a la partcula forma esfrica o de bastn.

Simetra icosadrica: El icosaedro es un poliedro de 20 caras triangulares equilteras con 12 vrtices. Presenta simetra rotacional 5.3.2, por lo que tiene 6 ejes de simetra quntuple que pasan a travs de pares de vrtices opuestos; 10 ejes de simetra triple que pasan a travs del centro de las caras, y 15 ejes de simetra binaria, a travs de los puntos medios de las aristas.

Envolturas

La envoltura de un virus es una membrana constituida por una doble capa lipdica asociada a glicoprotenas que pueden proyectarse en forma de espculas desde la superficie de la partcula viral hacia el exterior.Los virus adquieren su estructura mediante un proceso de brotacin a travs de alguna membrana celular. El nmero de glicoprotenas que presentan los virus animales es muy variable.Las glicoprotenas virales que forman las espculas son protenas integrales de membrana que atraviesan la bicapa de lpidos presentando tres dominios topolgicamente diferenciables: 1) un gran dominio hidroflico hacia el exterior de la membrana; 2) un pequeo dominio hidrofbico formado por 20-27 aminocidos que atraviesa la capa lipdica y ancla la glicoprotena a la membrana; 3) un pequeo dominio hidroflico hacia el interior de la partcula viral. Este ltimo dominio interacta con las protenas de la nucleocpside, ya sea directamente o a travs de una protena viral no glicosilada denominada M (de matriz), que se encuentra en algunos virus animales por debajo de la bicapa.Las glicoprotenas virales cumplen diversas funciones biolgicas durante el ciclo de vida de un virus, siendo esenciales para la infectividad, ya que actan: 1) en la adsorcin a la clula husped; 2) en el proceso de fusin que permite la entrada de la nucleocpside viral al citoplasma; 3) en la brotacin, que permite la salida del virus envuelto a partir de la clula infectada. Adems las glicoprotenas son el blanco de reaccin para el sistema inmune tanto en la respuesta humoral como celular.

Clasificacin de los virus

Los virus se clasifican en base a su morfologa, composicin qumica y modo de replicacin. Los virus que infectan a humanos frecuentemente se agrupan en 21 familias, reflejando slo una pequea parte del espectro de la multitud de diferentes virus cuyo rango de huspedes van desde los vertebrados a los protozoos y desde las plantas y hongos a las bacterias.NomenclaturaEl nombre de los virus obedece a distintas consideraciones. Algunas veces se debe a la enfermedad que ellos producen, por ejemplo el virus polio se llama as porque produce la poliomielitis. Tambin puede deberse al nombre de los descubridores como el virus del Epstein-Barr, o a caractersticas estructurales de los mismos como los coronavirus. Algunos poseen un nombre derivado del lugar donde se los hall por primera vez, tal es el caso del virus Coxsackie o Norwalk. El ICTV (International Committee on taxonomy of viruses) ha propuesto un sistema universal de clasificacin viral. El sistema utiliza una serie de taxones como se indica a continuacin:Orden (-virales)Familia (-viridae)Subfamilia (-virinae)Gnero (-virus)Especie ( )

Por ejemplo, el virus del Ebola de Kikwit se clasifica de la siguiente manera- Orden Mononegavirales- Familia Filoviridae- Gnero Filovirus- Especie: Ebola virus ZaireVIRUS ADN

FamiliaGneroEjemploComentario

HerpesviridaeAlphaherpes-virinaeHerpes simplex virus type 1 (aka HHV-1)Encefalitis, estomatitis aguda, llaga labial del resfrado.

Herpes simplex virus tipo 2 (aka HHV-2)Herpes genital, encefalitis

Varicella zoster virus (aka HHV-3)Varicela, Herpes Zster

Gammaherpes-virinaeEpstein Barr virus (aka HHV-4)Mononucleosis hepatitis, tumores (BL, NPC)

Sarcoma de Kaposi, asociado al herpesvirus, KSHV (aka Human herpesvirus 8)Probablemente: tumores, inc. Sarcoma de Kaposi (KS) y algunos linfomas de clulas B

Betaherpes-virinaeCytomegalovirus Humano (aka HHV-5)Mononucleosis, hepatitis, pneumonitis, congnitas

Human herpesvirus 6Roseola (aka E. subitum), pneumonitis

Human herpesvirus 7Algunos casos de reseola?

AdenoviridaeMastadeno-virusAdenovirus Humano49 serotipos (especies); infecciones respiratorias.

PapovaviridaePapilloma-virusPapillomavirus Humano70 especies; verrugas y tumores

Polyoma-virusJC, BK virusesusualmente poco graves; JC causa PML en SIDA

HepadnaviridaeHepadna-virusVirus de la Hepatitis BHepatitis (crnica), cirrosis, tumores hepticos.

PoxviridaeOrthopox-virusVaccinia virusVirus de la vacuna de la viruela

Monkeypox virusEnfermedad como la viruela, zoonosis muy rara (un brote reciente en el Congo; 92 cases desde 2/96 - 2/97)

Parapox-virusOrf virusLesiones drmicas ("pocks")

ParvoviridaeParvo-virusB19 parvovirusExantema. infecciosa. (5 emfermedad), crisis aplstica, prdida fetal.

Dependo-virusVirus Adeno-asociadoUtil para terapia gnica; se integra en el cromosoma

VIRUS ARN

FamiliaGneroEjemploComentario

PicornaviridaeEntero-virusPolioviruses3 tipos; meningitis asptica, poliomielitis paraltica

Echoviruses32 tipos; Aseptic meningitis, rashes

Coxsachieviruses29 types; meningitis asptica, miopericarditis

Hepato-virusVirus de la Hepatitis AHepatitis aguda (propagacin fecal-oral)

Rhino-virusHuman rhinoviruses115 tipos; Resfrado comn

CaliciviridaeCalici-virusNorwalk virusEnfermedad gastrointestinal.

Hepe-virusVirus de la Hepatitis E Hepatitis aguda (propagacin fecal-oral)

ParamyxoviridaeParamyxo-virusParainfluenza viruses4 tipos; Resfrado comn, bronquiolitis, neumona

Rubula-virusVirus de las PaperasPaperas: parotitis, meningitis asptica (raro: orquitis, encefalitis)

Morbilli-virusVirus del sarampinSarampin: fiebre, exantema (raro: encefalitis, SSPE)

Pneumo-virusVirus Sincitial respiratorioResfrado comn(adultos), bronquiolitis, neumonia (nios)

OrthomyxoviridaeInfluenza-virus AInfluenza virus AFlu: fiebre, mialgias, malestar general, tos, neumonia

Influenza-virus BInfluenza virus BFlu: fiebre, mialgias, malestar general, tos, neumonia

RhabdoviridaeLyssa-virusVirus de la Rabies Rabia: incubacin larga y despus enfermedad del SNC y muerte.

FiloviridaeFilo-virusVirus de Ebola and Marburg Fiebre hemorrgica, muerte

BornaviridaeBorna-virusBorna disease virusNo muy claro; relacionado con enfermedades tipo:ezquizofrenia en algunos animales.

RetroviridaeOnco-virinaeHuman T-lymphotropic virus type-1Leucemia de clulas T del adulto. (ATL), paraparesia espstica tropical (TSP)

Spuma-virinaeHuman foamy virusesNo se conoce patologa

Lenti-virinaeVirus type1 y 2 de la inmunodeficiencia humanaSIDA, enfermedad del SNC

TogaviridaeRubi-virusVirus de la RubelaExantema; malformaciones congnitas.

Alpha-virusVirus de la Encefalitis equina (WEE, EEE, VEE)Transmitida por mosquitos, encefalitis

FlaviviridaeFlavi-virusVirus de la Fiebre AmarillaMosquito-born; fever, hepatitis (yellow fever!)

Virus del DengueTransmitida por mosquitos; hemorrhagic fever

Virus de la Encefalitis de San LuisTransmitida por mosquitos; encephalitis

Hepaci-virusVirus de la Hepatitis CHepatitis (con frecuencia: crnica), cncer heptico

ReoviridaeRota-virusRotaviruses Humano6 tipos; Diarrea

Colti-virusVirus de la Fiebre de Garrapatas de ColoradoTransmitido por garrapatas; fiebre

Ortho-reovirusReoviruses HumanosEnfermedad leve

BunyaviridaeHanta-virusSndrome Pulmonar por HantavirusPropagado por roedores; enfermedad pulmonar (puede ser letal, Ej brote de las "4 esquinas")

Hantaan virusPropagado por roedores; fiebre hemorrgica con sndrome renal.

Phlebo-virus