Qué es un virus?... Hoy todos hablan del virus del SIDA, varicela, rubeola, paperas, influenza, etc., pero pocos tienen una idea clara de lo que están hablando. En un estudio recién publicado (N. Dumais y A. Hasni, 2009),

realizado en Quebec, Canadá, se midieron (entre otras cosas) los conocimientos que los estudiantes de décimo grado (adolescentes; aproximadamente cursando el equivalente en México al tercer año de secundaria) tenían sobre la biología de la influenza, su epidemia y pandemia, sus resultados no fueron alentadores. Ningún estudiante fue capaz de responder científicamente a la pregunta con la que abrió este artículo; 87.1% tuvo una idea intuitiva general y el resto dejó en blanco este espacio en el cuestionario. Esto me hizo reflexionar sobre el estado actual del e n t e n d i m i e n t o d e l a información que en nuestro país ha estado circulando referente a la epidemia de in f luenza porc ina. La información relevante es muy extensa, así que dividiré los objetivos para exponer las bases científicas y médicas en una serie de artículos.

Un virus es un agente infeccioso diminuto (de 20 a 400 nm de diámetro), es incapaz de multiplicarse por sí solo, la única forma como puede producir copias de sí mismo es a través del arresto (control sobre/) de una célula a la cual infecta (i.e., son parásitos obligados). (nm son nanómetros, 10-9 metros o una billonésima de metro; una analogía creo útil para obtener perspectiva es decir que si la distancia de la Tierra a la Luna fuera de un metro, a esa escala,

el diámetro de un balón de basquetbol sería aproximadamente de 1 nm, un virus del tamaño de un edificio de 25 pisos y una célula sería un poco más grande que el aeropuerto del D.F. [absolutamente todo el complejo incluido], [Fig. 1]). Aunque no se considera a los virus organismos vivos, debido a que no manifiestan actividad fuera de una célula, sí son sistemas biológicos, ya que contienen su propia información genética (ácido desoxirribonucléico [DNA] o ácido ribonucléico [RNA]; algunos virus, como el citomegalovirus, contienen

además RNA mensajero [mRNA; intermediario entre la información genética y las proteínas que esta información codifica]) y una maquinaria mínima para infectar, arrestar y replicarse.

Un virus maduro es conocido también como virión, está compuesto en su centro por ácidos nucleicos (DNA o RNA) y se cubre por un complejo de proteínas (la cubierta total se conoce como cápside). La cápside de un virus a su vez está formada por capsómeros, las moléculas proteicas. Algunos virus adicionalmente mantienen una membrana (comúnmente denominada

envoltura), una cubierta con proteínas y lípidos que toman de su célula hospedera (célula infectada) y que habitualmente modifican (e.g., agregando glucoproteínas) previo a su salida (Fig. 2).

Los virus se clasifican de acuerdo al ácido nucleico que contienen en virus de RNA o virus de DNA (adicionalmente, se considera también si el virus posee una estructura icosaédrica, helicoidal o compleja, así como si éstos se encuentran envueltos o desnudos,

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De otra forma incapacitados, contaban los números y se apuraban en recolectar los cuerpos. Otras fuerzas hicieron su aparición para llenar el vacío: en la ausencia de un entendimiento claro del virus de la influenza, todo tipo de excéntricos y matasanos vendieron elixires, máscaras, vapores, tinturas alcohólicas y cientos de otros artículos.

Laurie GarrettBetrayal of Trust, The Collapse of Global Public Health

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Figura 1: Representación esquemática de proporciones.

pero no nos detendremos en esto). A su vez, tanto los virus de RNA como los de DNA pueden clasificarse también como virus de RNA de cadena sencilla (monocatenarios) o cadena doble (bicatenarios),

así como virus de DNA monocatenarios o bicatenarios. Pocos virus de RNA son bicatenarios, la mayoría son monocatenarios, estos últimos podemos decir que son de tres tipos: (1) virus de RNA monocatenario de hebra positiva (+), cuyo genoma (conjunto completo de información genética de un sistema biológico) sirve como mRNA en la célula hospedera, así como templado o molde para producir un mRNA negativo (-) intermediario a partir del cual se producirán mRNA (+) que también se utilizan para producir proteínas virales; (2) virus de RNA monocatenario de hebra (-), cuyo propósito es funcionar como templado o molde para la producción de mRNA por medio de una enzima denominada transcriptasa (porque transcribe un mensaje escrito en RNA [-] a RNA [+]) de virión y; (3) retrovirus, virus de RNA monocatenario (+), que una vez dentro de la célula transcribe su genoma a DNA por medio de la enzima retrotranscriptasa (porque transcribe en sentido contrario al típico, ésta no va de DNA a RNA, sino de RNA a DNA), y lo integra dentro del genoma de la célula hospedera. (Quizá no quede muy claro, pero cuando se dice que el RNA es positivo [RNA (+)], lo que se quiere decir es que la información codificada en él se lee directamente en el orden en que aparece, mientras que cuando el RNA es negativo [RNA (-)] la información tiene primero que pasar a RNA [+] antes de que pueda ser transcrita a proteínas virales funcionales) (Fig. 3).

Cuando un virus infecta a su célula hospedera, lo que realmente ocurre es que una o más proteínas estructurales expuestas del virus interactúan con proteínas de la célula hospedera denominadas receptores. Una vez que estas proteínas se encuentran y unen, se activan una serie de cambios en el virus encaminados a internalizar su centro o inyectar su material genético y proteínas no estructurales

(principalmente enzimas –proteínas que modulan, aunque habitualmente promueven reacciones bioquímicas) dentro del citoplasma de la célula. Cuando el virus arresta a la célula, quiere decir que toma el control de su maquinaria biosintética. El ciclo de vida de la célula y las señales que normalmente recibe y genera, que le dictan su comportamiento metabólico, replicativo y de supervivencia, pasan a segundo plano y el virus manipula por medio de proteínas virales y promotores agresivos (secuencias de ácido nucleico que controlan qué tanta proteína se produce por medio del gen que gobiernan) la producción de más partículas virales (i.e., su replicación). Ordinariamente los virus destruyen las células que infectan y así liberan sus viriones infecciosos, aunque a veces esto no es lo que ocurre; algunos virus pueden permanecer “dormidos” a lo largo de varias generaciones celulares.

Si hemos comprendido hasta aquí la exposición parcial de lo que es el virus, entonces podremos responder de ahora en adelante a la pregunta: ¿qué es un virus? y nos merecemos unas palmadas en la espalda; si no es así, regresemos antes de continuar, la virología no es materia fácil y las bases no son la excepción. Además, vale la pena mencionar que los adolescentes de tercero de secundaria son una población que no debemos menospreciar por su forma de actuar, son en realidad un segmento con una muy alta capacidad de asimilación, si a ellos les fue mal, es porque el tema es complicado.

Los virus de la influenza se dice son virus con genomas multipartitas

(un solo genoma conformado por varios segmentos físicamente distintos), ya que se encuentra compuesto por varias piezas de RNA monocatenario (-). Los virus de influenza forman parte del grupo de los Ortomixovirus. Existen tres tipos de virus de influenza: A, B y C. El tipo A (genoma de ocho segmentos) ha sido el responsable de las pandemias (un brote infeccioso global) de influenza en el mundo

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Figura 2: Representación esquemática generál del virus.

Figura 3: Clasificación de los virus.

RNAIcosaédrico Helicoidal

SinEnvoltura

ConEnvoltura

ConEnvoltura

dsRNA

+ssRNA

+ssRNA

+ssRNA

+ssRNA

DNAIcosaédrico ComplejaHelicoidal

SinEnvoltura

ConEnvoltura

ssDNA

dsDNA

dsDNA

ConEnvoltura

dscircular

ConEnvoltura

dslineal

(cuando menos una docena desde 1700). El tipo B (genoma de ocho segmentos) también ha sido importante, pero sólo a nivel de epidemias (un brote infeccioso contenido dentro de ciertos límites geográficos). El tipo C (genoma de siete segmentos) es característico de una gripa humana normal sin complicaciones importantes y es endémico (el agente infeccioso cohabita con alguna población particular con la cual se encuentra en un proceso de mutua adaptación). Los tipos B y C del virus de influenza se encuentran preferentemente en humanos, aunque también focas han desarrollado infección por influenza B y cerdos y perros infección por influenza C. La influenza tipo A es sin lugar a dudas la más ubicua de las tres, infectando a aves, cerdos, caballos, humanos y otros mamíferos. Las aves

mantienen casi con absoluta certeza las poblaciones de influenza A y funcionan como fuente de la misma, especialmente sus mutantes. Debido a que la influenza de tipo A es por mucho la más importante desde la perspectiva de sus consecuencias y actualidad, el resto de esta relatoría se enfocará principalmente a ella.

Los virus de influenza contienen en su centro sus multisegmentos de RNA monocatenario (-), una polimerasa (enzima que une a monómeros en una cadena, en este caso monómeros de ácidos nucleicos para armar una cadena de RNA monocatenario [+]) y complejos de RNA-nucleoproteína que empaquetan, estabilizan y cuidan de la integridad de la información genética contenida en la cadena de RNA viral. En el caso de la influenza A, su genoma es alrededor de 13,600 nucleótidos (los monómeros de ácido nucleico que forman una cadena de DNA o RNA) de largo. El virión encapsulado por dos proteínas de matriz (M1 y M2) mide aproximadamente 120 nm de diámetro y está recubierto por una envoltura. La envoltura del virus es una bicapa lipídica (doble capa de lípidos) que contiene embebida en ella cuando menos a dos proteínas muy importantes: la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa

(NA). La HA es una proteína que recibe su nombre por la propiedad de provocar en presencia de eritrocitos (glóbulos rojos de la sangre) aglutinación (i.e., agregación de eritrocitos). Esta propiedad es la clave para entender el mecanismo de infección del virus de la influenza, ya que las proteínas eritrocitarias con las que interactúa resultan ser las mismas que las de las células hospederas naturales (i.e., son sus receptores). El receptor de la HA es el ácido siálico (ácido N-acetilneuramínico), una molécula común en las membranas celulares humanas. La NA sólo se encuentra en la influenza tipo A y B, la tipo C no la contiene. Su función es desprender una parte del ácido siálico de la membrana, lo que le permite al virus burlar al sistema de defensa del cuerpo, pues destruye en parte una molécula que le sirve al cuerpo para reconocer que un virus se ha desprendido de una célula propia. Estas dos proteínas son las que dan origen a la subclasificación de virus de la influenza, la que ha dado por nombre a la actual epidemia de influenza porcina (ahora humana) H1N1. Existen 16 HA y 9 NA distintas, en teoría cualquier combinación de ellas podría encontrarse en los virus de influenza tipo A ó B (los C pueden contener sólo HA) (Fig. 4).

La influenza aviar tiene preferencia por unirse a ácido siálico unido a galactosa por medio de uniones -2,3, que son comunes en el epitelio intestinal y respiratorio aviar (Fig. 5). Los tipos de influenza humana prefieren unirse a ácido siálico con uniones -2,6 a galactosa, típicas de su epitelio respiratorio. Ahora bien, el cerdo mantiene tanto uniones -2,3, como -2,6, en su epitelio respiratorio. Esto último es de trascendencia, ya que puede sufrir una coinfección (infección conjunta) tanto por virus aviar como virus humano y en semejante escenario funcionar como una mezcladora produciendo quimeras

de ambos virus, cepas novedosas con capacidad infectiva y comportamiento agresivo para los humanos ingenuos (que somos todos ya que es nueva la cepa). Un hecho que exacerba aún más

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Figura 4: Representación esquemática del virus de influenza tipo A.

Figura 5: Ácido siálico.

HOOH

OH

HO

AcHN

CO2H

OHO

N-Acetylneuraminic acid(Neu5Ac)

la situación es que la influenza A (la B y la C no), es una mala empaquetadora de su genoma (recordemos en 8 partes), lo que le lleva en ocasiones a empaquetar su genoma en unidades independientes (paquetes incompletos) que pueden posteriormente incorporarse al genoma de otra cepa de influenza; esto es una especie de barajeo de genes entre cepas (esta idea se retomará y profundizará en un próximo artículo), un tipo de mutación (un fenómeno naturalmente frecuente en estos virus). Finalmente, los humanos también manifestamos tanto uniones -2,3, como -2,6, en nuestro tracto respiratorio bajo y nuestras conjuntivas, esto nos vuelve propensos a infecciones aviares o con características aviares (como algunas quimeras).

El objetivo del presente artículo era tan solo definir a los virus y comprenderlos en general, así como entender en particular al virus de influenza desde la visión molecular (quizá la más árida). Objetivos subsiguientes incluyen comprender su tropismo celular, patogénesis, epidemiología y evolución.

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