Virologia Veterinaria

VIROLOGÍA MEDICINA VETERINARIA - 2005 -

INTRODUCCIÓN

Están entre los organismos replicativos más pequeños. Son “agentes filtrables”: atraviesan filtros. No se ven a microscopía óptica.

INTRODUCCIÓN Tamaño: 20 a 300 nm de diámetro (tienden a la forma esférica): • < 25 nm (S) • 180-200 nm (M) • > 250 nm (L)

INTRODUCCIÓN Obligado requerimiento de crecimiento intracelular. Dependencia

estructural

de

la

célula

hospedadora. Son parásitos estrictos (no se replican si no es en la célula hospedadora).

INTRODUCCIÓN En su estructura encontramos de adentro afuera: Núcleo o core de ARN o ADN. En algunos casos este material genético está asociado a proteinas, como en los retrovirus (transcriptasa reversa). Cápside: rodeando al núcleo, estructura generalmente proteica. Son unidades repetitivas de proteínas llamadas capsómeros. Cada capsómero es igual a otro. Esta es la estructura básica.

INTRODUCCIÓN Envoltura Lipídica: En algunos casos existe ésta o es de hidratos de carbono que rodea a la cápside. La zona entre la cápside y la envoltura lipídica se denomina Tegumento y normalmente está ocupada por hidratos de carbono. Espículas: En algunos virus se proyectan al exterior estas estructuras que son importantes en la replicación. También se les denomina Peplómeros.

VIRUS INFORMÁTICO

VIRUS

VIRUS

VIRUS

ESQUEMA DE UN VIRUS

INTRODUCCIÓN Los virus no son organismos celulares Utilizan organelos y moléculas de la célula para sus funciones. Los virus contienen toda la información necesaria para reproducirse. El elemento viral más importante es el genoma. Pueden constituirse con DNA o RNA, dependiendo del tipo de virus. Básicamente los virus tienen un ciclo de vida que se compone de dos fases:

INTRODUCCIÓN 1.- Extracelular  se denomina Virión. La información genética se cubre de una sofisticada capa de proteínas. La función del virión es transmitir la información genética a una célula susceptible. 2.- Intracelular  el virus se encuentra sin la cápside proteica y en el interior de la célula infectada. Esta fase puede durar días o años. Si esta fase es larga se denomina Latencia.

INTRODUCCIÓN A grandes rasgos los virus se pueden clasificar en virus animales, vegetales o bacterianos. A su vez los virus animales se clasifican en diferentes familias de acuerdo a su tamaño, forma, estructura y al ácido nucleico que portan. Algo importante de notar es que la cápside de algunos virus está envuelta en una estructura protectora que no resiste a la desecación, aspecto importante en la infectividad del virus.

INTRODUCCIÓN Un ejemplo de estos virus son los retrovirus (clase de virus que infectan una gran cantidad de especies. Tienen molécula de ARN, pero cuando el virus infecta la célula, de ese ARN se sintetiza una molécula de ADN, la cual se inserta dentro de los cromosomas de la célula. El virus del sida, es un retrovirus) y virus del herpes, que no resisten la exposición a un medio ambiente seco.

INTRODUCCIÓN Los retrovirus son como inductores de neoplasias en los animales y el hombre. El material genético de un retrovirus es ARN, y posee, además, una enzima ADN polimerasa, Transcriptasa Inversa o Retrotranscriptasa, que puede utilizar el ARN vírico como molde para fabricar ADN. El ADN vírico puede integrarse por sí mismo en el genoma de la célula huésped.

INTRODUCCIÓN Como parte de los genes del hospedador, el ADN vírico permanece latente hasta que, tras activarse, fabrica nuevas partículas de fagos. Los viriones que no poseen estas envolturas protectoras se llaman Virus Desnudos y permanecen infectantes por largos períodos después de la desecación como es el caso de los virus del papiloma. Los virus pueden actuar de dos formas distintas:

INTRODUCCIÓN 1.- Reproduciéndose en el interior de la célula infectada, utilizando todo el material y la maquinaria de la célula hospedante. 2.- Uniéndose al material genético de la célula en la que se aloja, produciendo cambios genéticos en ella. Los virus se pueden considerar como: 1.- Agentes infecciosos  van a producir enfermedades 2.- Agentes Genéticos  alteran el material hereditario de la célula huésped.

El producto extracelular de la multiplicación de los virus se conoce como Virión y es la partícula infectiva que le permite su replicación. Presentan diferentes grados de complejidad que van desde un fago compuesto por RNA y poseedor de unos pocos genes, hasta un poxyvirus de ácido nucleico de doble banda con un número de genes de 240. El ácido nucleico del Virión anteriormente referido está cubierto por una cápside o cubierta proteica que lo protege de la acción de enzimas y de daños mecánicos

CLASIFICACIÓN CARACTERIZACIÓN FAMILIAS O GRUPOS HOSPEDEROS Poxviridae DNA de doble banda Baculoviridae con envoltura Plasmaviridae

Invertebrados Invertebrados Bacteria

Iridoviridae Caulimovirus Tectiviridae DNA de doble banda Corticoviridae sin envoltura Myoviridae Styloviridae Podoviridae

Invertebrados Plantas Bacteria Bacteria Bacteria Bacteria Bacteria

DNA de una sola banda sin envoltura

Parvoviridae Geminivirus Microviridae Inoviridae

Invertebrados Plantas Plantas Plantas

CARACTERIZACIÓN FAMILIAS O GRUPOS

HOSPEDEROS

RNA de doble banda con envoltura

Cystoviridae

Plantas

RNA de doble banda sin envoltura

Reoviridae

Invertebrados Plantas

Virus con RNA de doble banda bisegmentados

Invertebrados

RNA de una sola banda con envoltura Sin formación de DNA - Genoma de sentido negativo - Sin establecer

Togaviridae Rhabdoviridae Bunyaviridae Grupo viral del moteado marchito del tomate

Invertebrados Invertebrados Invertebrados Plantas

REPRODUCCIÓN VIRAL

REPRODUCCIÓN VIRAL La única función que poseen los virus y que comparten con el resto de los seres vivos es la de reproducirse o generar copias de sí mismos Utilizan materia, energía y maquinaria de la célula huésped, por lo que se les denomina Parásitos Obligados. No poseen metabolismo ni organización celular, por lo que se les sitúa en el límite entre lo vivo y lo inerte.

REPRODUCCIÓN VIRAL Los virus una vez que infectan a una célula, pueden desarrollar dos tipos de comportamiento: 1.- Agentes infecciosos produciendo la lisis o muerte de la célula 2.- Virus Atenuados que añaden material genético a la célula hospedante y por lo tanto resultan agentes de la variabilidad genética.

REPRODUCCIÓN VIRAL En los dos casos de infección el proceso empieza de esta forma:  Fase de fijación (a): Los virus se unen por la placa basal a la cubierta de la pared bacteriana.  Fase de contracción (b): La cola se contrae y el ácido nucleico del virus se empieza a inyectar.  Fase de penetración (c): El ácido nucleico del virus penetra en el citoplasma de la bacteria, y a partir de este momento puede seguir dos ciclos diferentes:

INFECCIÓN VIRAL

INFECCIÓN VIRAL  Ciclo Lítico  el ADN bacteriano fabrica las proteínas víricas y copias de ácidos nucleicos víricos. Cuando existe suficiente cantidad de estas moléculas, se produce el ensamblaje de la proteína y el ácido nucleico viral Se liberan al medio, produciendo la muerte de la célula.

INFECCIÓN VIRAL

INFECCIÓN VIRAL

INFECCIÓN VIRAL  Ciclo Lisogénico  se produce cuando el genoma del virus queda integrado en el genoma de la bacteria No expresa sus genes y se replica junto al de la bacteria. El virus queda en forma de profago.

INFECCIÓN VIRAL

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS 1.- Según el lugar donde producen la enfermedad:  Neurotrópicos: se multiplican en el sistema nervioso  Enterotrópicos: se multiplican en el sistema digestivo. 2.- Según el tipo de hospedador:  Animales  Vegetales  Humanos  Bacteriófagos

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS 3.- Según características estructurales o de replicación:  Tamaño  Forma  Con o sin envoltura y Peplómeros (Espículas)  Sitio de replicación (citoplasma o núcleo)  Tipo de ácido nucleico  Efecto citopático que produce.

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS Clasificación taxonómica: Familia Sufijo viridae Ej:herpes viridae. Subfamilia Virinae Ej: herpes virinae. Género virus Ej: simplex virus. Subgénero Algunas familias Especie no formalmente definidas Ej: virus herpes simple tipo 2. Hoy en día se clasifican de acuerdo a la secuencia de su material genético.

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS Criterios Epidemiológicos • Entéricos: se replican en tracto intestinal (transmisión fecal – oral). Como el de la polio, que además, después pasa a la sangre. • Respiratorios: se replican en el tracto respiratorio y se adquieren por inhalación. Algunos pasan a la sangre, como el sarampión, también se transmiten por mano, nariz, boca y ojos.

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS • Arbovirus: transportados por artrópodos; se replican en los artrópodos hematófagos y son transmitidos por mordeduras a los hospedadores vertebrados. Producen viremia. • Oncogénicos: gatillan la transformación celular, pudiendo producir cáncer. Adquiridos por contacto directo (incluye contacto sexual). Usualmente infectan tejidos blancos específicos. Ej: papiloma.

EFECTOS CITOPÁTICOS Alteración o daño que produce el virus en la célula hospedadora (blanco) El daño depende del tipo de virus, lugar de multiplicación, carga infectante (número de virus que infectan una célula), Nº de células infectadas. Ej: Virus polio – intestino – diarrea o fiebre Sistema Nervioso Central – daño neuronal – parálisis

EFECTOS CITOPÁTICOS Efectos: Lítico: el virus rompe la célula por la gran masa de virus que se produce. Ejemplo: polio, herpes. Hiperplasia: la célula se transforma y multiplica aceleradamente. Ej: verruga. Mixto (lítico e hiperplasia): Ej: viruela. Induce una transformación y luego se rompe. Formación de sincicios (herpes): son células multinucleadas porque las membranas celulares se funden (unión).

EFECTOS CITOPÁTICOS Efectos: Oncogénicos: transformación en células malignas. Formación de cuerpos de inclusión: acumulación de restos de material sobrante, es intranuclear o intracitoplasmático (dependiendo de donde se multiplique).

INFECCIÓN Y REPLICACIÓN • Adherencia del virus: reconocen receptores celulares, lo que no significa que las células tengan receptores para virus. Esta etapa es reversible. Ej: rabia: acetilcolina; Epstein Barr virus: receptor C3D en células B; VIH: molécula CD4 en células T. • Ingreso a la célula: comienza una etapa irreversible con algunos medicamentos. Existen diferentes formas de entrar a la célula:

INFECCIÓN Y REPLICACIÓN • Translocación directa a través de la membrana celular; pasan virus que no tienen envoltura. • Los con envoltura lipídica se fusionan con los lípidos de la membrana celular, liberándose la partícula viral al citoplasma. Esto se conoce como Viropexia. • Captación de fagosomas: como el virus tiene envoltura, esta se fusiona con la membrana del fagosoma y se libera el virus.

INFECCIÓN Y REPLICACIÓN • Pérdida de la cubierta o denudación o decapsidación: se libera el ácido nucleico. Dependiendo del tipo de ácido nucleico existen distintas etapas: • ADN: se transcribe a ARN mensajero y se produce síntesis proteica, o puede quedar en el núcleo en estado latente. • ARN: depende si es de 1 o 2 hebras y si es de sentido positivo o negativo. Si es de sentido positivo, pasa directamente a los ribosomas.

INFECCIÓN Y REPLICACIÓN • Los retrovirus en el citoplasma se transforman en ADN, el que va al núcleo. • Replicación: síntesis de ARN mensajero viral, síntesis de proteínas, cápsides, ácidos nucleico viral. • Ensamblaje: las cápsides se forman alrededor del ácido nucleico. • Liberación: por yemación en los virus con envoltura lipídica. Esto hace que el efecto citopático sea más leve, aunque la célula finalmente muere.

PATOGÉNESIS VIRAL • Infección aguda: en el inicio aparecen los síntomas, los que luego desaparecen junto con los virus. Si se observa inmunidad permanente, no habrá nueva infección, si no deja inmunidad, puede haber reinfección con virus exógeno. No quedan individuos portadores ej. v. Polio; v. Influenza; v. Rinovirus.

PATOGÉNESIS VIRAL • Infección persistente: al inicio aparecen síntomas los que decaen, y pueden haber reapariciones periódicas. El virus queda en estado de latencia y puede sufrir reactivaciones, una o varias ej. V. Herpes. • Infección persistente crónica o latente: Parecida a la anterior, pero el daño final que se produce, aunque sea lento, será la muerte.

PATOGÉNESIS VIRAL No existen sintomatologías por largo tiempo ej. virus del Sida. Otros virus presentan sintomatología, la que disminuye pero se mantiene, hasta causar la muerte, ej. virus de la Hepatitis B, donde los hepatocitos siempre se están multiplicando y, por tanto, ocurre muerte celular. En otros casos de IPC se aprecia aparición y desaparición de sintomatología (repetidas veces) hasta que reaparecen y causan la muerte.

PATOGÉNESIS VIRAL El desarrollo o no de inmunidad depende (siempre se observa y desarrolla respuesta inmune) que haya un serotipo; que el virus tenga mutabilidad, de esto depende que hayan o no vacunas. Formas de diseminación • Local: ocurre cuando el virus ingresa y se multiplican sólo en el sitio donde ingresó. Ej: infecciones respiratorias, infecciones digestivas (rotavirus). No se diseminan a todo el organismo.

FORMAS DE DISEMINACIÓN • Sistémico: virus ingresan, se multiplican en ese sitio y hacen viremia, distribuyéndose a todo el organismo. Ej. paperas. • Neural: tiene parte de sistémica, ingresa, hace fase virémica, pero su tropismo lo lleva al cerebro. Ej. polio: se multiplica en el sistema digestivo y viaja al SNC. • Vertical: infección de madre a hijo por la placenta en el embarazo.