VIRUS DIEGO BEJARANO LAURA BOHÓRQUEZ DANIEL MARTINEZ VALENTINA ROJAS DIEGO UBAQUE DAVID VILLALBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍAS PROGRAMA BIOLOGÍA SEGUNDO SEMESTRE UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS danielfelipemartinezsuarez@gmail.com

HISTORIA 1880 – 1890 Pasteur y Koch 1884 Chamberland 1892 Ivanowski (TMV) 1898 Beijerinck, Loëffler y Frosch 1901 Se demostró el virus de la Fiebre amarilla 1917 Se demostró la existencia de los bacteriófagos 1950 – 1960 El polio, la varicela, la rabia, la rubeola, etc.

ORIGEN Modelo de la “Regresión celular” Modelo del “Nomadismo” Modelo de la “Coevolución”

CARACTERISTICAS GENERALES Virus significa “Toxina”, “veneno” Se consideran entidades biológicas Agente microscópico infeccioso Acelular (sin células) No tienen autonomía replicativa ni metabólica Su tamaño varia de 20 a 300 nm Entidades biológicas mas abundantes Hasta la fecha se han reportado mas de 5.000 Pueden estar constituidos por DNA ó RNA, cápside proteíca y capa lipídica (envoltura viríca)

Clasificación de los virus El conocimiento de los elementos de la serie viral, ha llevado desde hace años a sistemas de clasificación que van sufriendo cambios a medida que los descubrimientos arrojan nuevos elementos de juicio En 1992 André Lwoff, Robert Horne y Paul Tournier fueron los primeros en desarrollar una forma de clasificación de los virus clasificación de Baltimore Virus ds DNA Virus ss DNA Virus ds RNA Virus ss (-)RNA Virus ss (+)RNA Virus ssRNA-RT Virus dsDNA-RT

VIRUS ADN La replicación del genoma de la mayoría de virus de ADN se produce en el núcleo de la célula, son completamente dependientes de la maquinaria de la célula de su huésped. Virus ADN bicatenario Virus ADN monocatenario Material genético compuesto por ADN de doble cadena Dependiente del ciclo celular Requiere de las polimerasas de la célula huésped Material genético compuesto por ADN de cadena sencilla Se replica usando el ADN polimerasa dependiente del ADN Virus ADN bicatenario retrotranscrito Un virus ADN bicatenario retrotranscrito es un virus con ADN de doble cadena en su genoma que se replica en la célula huésped mediante transcripción inversa, es decir, mediante la formación de ARN intermedio a partir del molde de ADN

VIRUS ARN Su información genética esta codificada en ARN, su replicación suele darse en el citoplasma y se pueden clasificaren cuatro según su replicación Virus ARN monocatenario (+) Virus ARN monocatenario (-) Material genético compuesto por ARN de cadena sencilla No se replica usando ADN intermediario Son idénticos al ARNm viral No es dependiente del ciclo celular El ARN negativo es complementario del RNAm Debe aportar la enzima RNA polimerasa para poder convertirse en ARN positivo Virus ARN bicatenario No depende de las polimerasa de su huésped La traducción suele ser monocistrónica

Morfología de los virus

CARACATERÍSTICAS MORFOLÓGICAS: 1. Su diámetro oscila entre los 10 nanómetros (virus de la poliomelitis) hasta los 300 nm en los virus más grandes (virus de la viruela, virus TMV, etc). 2. ADN o ARN, nunca los dos juntos; el ADN puede ser bicatenario.

Características morfológicas  3.Una envoltura membranosa: rodea exteriormente a la cápside y no existe en todos los virus. Esta presenta unas glucoproteínas,. 4. Una cápsula proteica o cápside que se halla constituida por el ensamblaje de varias subunidades peptídicas llamadas capsómeros.

Características MORFOLÓGICAS:

Características morfológicas

Clasificación morfológica: Atendiendo al tipo de célula que parasitan, podemos distinguir entre los virus que infectan a las células eucarióticas (virus animales)y vegetales (viroides), y los virus que infectan a las células procarióticas (bacteriófagos o fagos)

VIRUS ISOCAÉDRICO La cápside tiene la forma de un icosaedro regular (poliedro de 20 caras triángulares). Los capsomeros tienen forma de anillo. Los apices de los capsomeros estan rodeados por otros cinco capsomeros y reciben el nombre de pentones.

Virus helicoidales Ácido nucleico enrollado: puede ser ADN o ARN. Cualquiera de estos ácidos puede presentarse en forma monocatenaria o bicatenaria. Cápsida: cubierta proteica que protege y aísla el ácido nucleico. Recibe también el nombre de cápsula vírica y presenta distintas formas.

Virus Helacoides:

Virus bacteriófago o complejo: Presentan una combinación de las dos formas anteriores, ya que presentan una región icosaédrica, (la llamada cabeza), en cuyo interior se encuentra el ácido nucleico, y una región helicoidal (vaina), que está rodeando a un eje tubular hueco.

VIRUS BACTERIÓFAGO O COMPLEJO: La cola termina en una placa provista de unos filamentos (las fibras caudales) y unas espículas ( las espinas caudales). La placa caudal, con las espinas y fibras, representa el mecanismo de anclaje del virus a la bacteria.

VIRUS CON ENVOLTURA: La envoltura vírica es una estructura que rodea a la cápside vírica típica de los virus animales. Sólo unos pocos vegetales y bacteriófagos tienen envoltura. En los animales proviene en buena parte de la membrana plasmática del hospedador (o de su membrana nuclear); pero esta membrana celular no es el único componente de la envoltura.

Virus con envoltura:  Hacia el exterior aparecen glicoproteínas que están codificadas en el genoma vírico. Frecuentemente la glicoproteína se agrupa para formar púas o espinas que son importantísimos antígenos víricos.

Replicación en virus

Replicación Es el término utilizado para describir el ciclo de reproducción de los virus. Este consta generalmente de las siguientes fases: adsorción y penetración en la célula, eclipse, multiplicación y liberación del virus.

FIJACIÓN La proteína de adhesión viral reconoce receptores específicos, los cuales pueden ser proteínas, carbohidratos o lípidos, en el exterior de la célula.

PENETRACIÓN Los virus penetran las células de maneras diversas dependiendo de la naturaleza misma del virus. Fusión en la superficie celular: de manera que el virión penetra directamente en el citoplasma. Fusión con un lisosoma: se forma una vesícula por endocitosis, a la que se une un lisosoma para digerir la partícula introducida; la cubierta lipídica del virus se funde con la membrana del lisosoma y el virión escapa hacia el citoplasma.

Virus envueltos Entran por fusión con la membrana plasmática. Algunos virus envueltos se fusionan directamente con la membrana plasmática. Por lo que los componentes internos del virión son inmediatamente llevados al citoplasma celular.

Entrada vía endosomas en la superficie celular

Virus no envueltos o desnudos Los virus no envueltos o desnudos pueden cruzar la membrana plasmática directamente o pueden ser tomados en endosomas. puede realizarse de dos maneras: Por penetración directa: después de la fijación, el virus abre una brecha en la membrana y se introduce en el citoplasma. Por endocitosis: la membrana forma una invaginación en torno al virus, llegando a formar una vesícula que penetra en la célula. Formada la vesícula, el virus abre una brecha en la membrana de la misma, penetrando así en el citoplasma.

PÉRDIDA DE LA CÁPSULA Cuando el ácido nucleico es expuesto, las partículas víricas infecciosas no pueden removerse de las células – este es el comienzo de la fase de ECLIPSE – la cual perdura hasta que viriones infecciosos nuevos sean creados.

Eclipse Según la duración de la fase de eclipse, se suelen distinguir dos modalidades de ciclo infeccioso de un virus: Ciclo ordinario: el ácido nucleico vírico procede inmediatamente a la transcripción de su mensaje genético en los ARN necesarios para su multiplicación, y prosigue rápidamente el ciclo vital Ciclo lisogénico: El ADN vírico se cierra por sus extremos generando un ADN circular. Este ADN se inserta en el ADN bacteriano en un lugar específico en el que la secuencia de nucleótidos bacterianos es semejante a alguna región del ADN vírico.

Multiplicación Los virus con ADN realizan la replicación del material genético de la misma manera que las células. Los retrovirus constituyen una excepción a lo dicho anteriormente, ya que su ARN sintetiza un ADN bicatenario, que será el que posteriormente realice la síntesis de nuevos ejemplares de RNA vírico.

Liberación de los nuevos virus Los virus sin envoltura lipoproteica salen directamente, bien sea abriendo una brecha en la membrana, o bien aprovechando los mecanismos de exocitosis o salida de sustancias al exterior de la célula. Los virus con envoltura lipoproteica salen por gemación, se rodean de una porción de membrana plasmática que acaba separándose de la célula y constituye la cubierta lipoproteica del nuevo virus.

Aislamiento, cultivo e identificación de VIRUS

Cultivos de virus Se debe cultivar en células vivas en lugar de un medio químico simple El mantenimiento de las plantas y animales huésped es difícil y costoso Los virus que solo crecen en primates superiores y seres humanos causan complicaciones adicionales

Aislamiento del cultivo Cultivo en capa celular embrionaria Cultivo en animales vivos Cultivo en células y bacterias

Cultivos en animales vivos Se realiza por lo general en ratones, conejos y cobayos Respuestas inmunológicas Daño de tejidos

Cultivos en huevos embrionarios

Cultivo de Bacteriófagos Requiere una bacteria huésped La replicación viral da como resultado diversos claros que se pueden observar sobre el medio de agar

Identificación de cultivos Métodos directos Detección de Antígenos - Técnicas Inmunológicas TEST DE AGLUTINACION Microscopía Electrónica

Detección de Antígenos INMUNOFLUORESCENCIA DIRECTA (ID) TEST DE AGLUTINACION RADIOINMUNOENSAYO (RIA) ENZIMOINMUNOANALISIS (EIA)

Técnicas de Biología Molecular SONDAS DE ACIDOS NUCLEICOS DETERMINACION DE ACIDOS NUCLEICOS VIRALES POR SONDA SINTETICA AMPLIFICACION DE ACIDOS NUCLEICOS VIRALES MEDIANTE UNA REACCION EN CADENA DE LA POLIMERASA (PCR)

Microscopía Electrónica

Respuesta inmunológica

Respuesta natural o Innata Se activa en las primeras horas de infección. Si no sirve se recurre a la respuesta adquirida. Reclutamiento de células inmunes hacia los sitios de infección y de inflamación citoquinas Activación de la cascada del sistema del complemento (Membrana) La identificación y remoción de sustancias extrañas (Leucocitos)

Citoquinas Activan macrófagos y células NK (F.Virus) Promueven la inflamación (Histamina) Sensibilizan el dolor Vasodilatación (Branquicidina)

Virus dentro de la célula (IN) Cuando el virus ingresa a la célula, ésta empieza la producción de interferón haciendo exocitosis para que el interferón llegue a las células vecinas, haciendo que las células se vuelvan resistentes al ataque del virus.

Respuesta I. adaptativa Reconoce y recuerda patógenos específicos Ataca de manera especializada Preparado para amenazas futuras Inmunidad humoral (Anticuerpos o inmunoglobulinas) marcan los patógenos para ser fagocitados.

Virus dentro de la célula (AD) El macrófago fagocita el organismo acelular y expone parte de éste como antígeno, las células T cooperadora reconocen este antígeno y liberan interleucina que activa la proliferación de células T cito toxicas, estas se encargan de la lisis de las células infectadas, las células B se juntan con las células T Coop y promueven la síntesis de células de memoria, resistente para este antígeno y formación de muchos mas anticuerpos.