Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadConceptos Claves: Multiplicacin: Cmo aumenta el nmero de virus al interior de la clula hospedera. Patogenicidad: Mecanismos por el cual el virus causa daos. Se pueden clasificar en grados, definidos a travs de la virulencia, esto implica directamente a las estructuras capaces de hacer dao en la clula hospedera. Virus Animales: Afectan principalmente al hospedero humano. Bacterifagos: Afectan a clulas bacterianas.

Fig.1: Virus bola: Posee una estructura helical, ocasiona una infeccin aguda que a menudo lleva a la muerte de un individuo.

Mecanismos de multiplicacin de virus animales:

Fig. 2: Etapas del ciclo viral.

1) 2) 3) 4) 5)

Adsorcin: Cuando el virion o la partcula viral se adhiere a la celula hospedera Penetracin: El virion entra a la celula Liberacin del genoma viral o denudamiento Biosntesis de macromolculas: para que cuenten con nuevas partculas virales Ensamblaje y maduracin: las macromolculas toman una estructura especifica que conforma el nuevo virion 6) Liberacin

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadAdsorcin:El virus reconoce de la celula blanco. Se produce por un fenmeno llamado tropismo celular. Tropismo celular: el virus va a tener una afinidad por la clula que tiene receptores especficos para que ingrese, son receptores que cumplen funciones tiles para la clula, no es que sean para virus. Estos virus van a tener un tropismo y habilidad de generar una adsorcin por esos receptores para penetrar a la celula y afectar distintos tejidos. Los receptores de la clula animal son protenas o glicoprotenas de la membrana celular que cumplen funciones especficas para la celula. Es un proceso reversible, puede inhibirse con anticuerpos antivirales o anticuerpos anti-receptor, esto ltimo va a tener un efecto mayor en la clula hospedera porque se bloquea la funcin del receptor. Por lo que es mejor utilizar antivirales para no incidir en la funcin de la celula y solo provocar la neutralizacin del virus. Podemos distinguir 3 conceptos que explican el fenmeno de adsorcin: Tropismo: Predileccin del virus por un receptor especifico. Susceptibilidad: es la capacidad de adsorcin determinada por la relacin ligando/receptor. Permisividad: Posibilidad de replicarse en la celula, tiene que haber permisividad para que el virus siga su ciclo replicativo al interior de la celula. Se puede aplicar al virus (capacidad de replicarse al interior de la celula) y a la clula (permite en su interior la replicacin de virus).

Penetracin:Es irreversible, los virus ingresan principalmente por dos mecanismos, segn tengan o no manto: Pinocitosis, viropaxia o endocitosis: Proceso activo donde la membrana se pliega, forma una vescula la cual lleva al interior el virion. Este proceso se da en virus desnudos. Fusin: la envoltura viral se fusiona con la membrana plasmtica, la envoltura queda afuera y libera la cpside al citoplasma.Fig. 3: Diferencias penetracin virus sin y con manto.

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadRecordar: El manto se adquiere cuando el virion sale de la celula, es parte de la bicapa lipdica de la membrana del hospedero, este manto ayuda al reconocimiento celular, y solo importa su funcin hasta la penetracin, ya que despus queda en el extracelular y lo que importa despus es el material gentico que entro a la celula.

Reconocimiento y penetracin en virus HIV:

Fig. 4: El virion posee distintas espculas que sobresalen de la envoltura, la glicoprotena 120 toma contacto con el receptor cd4 y con el receptor CCR5 (receptor de quimioquinas) este receptor est presente fundamentalmente en macrfagos, por lo que este virus afecta principalmente a esta lnea celular. Se va a producir la fusin y vemos que solo la cpside ingresa y la envoltura queda afuera. Este receptor de quimioquinas tiene una funcin habitual en la celula y que acta como molcula correceptoras de CD4 que tambin se presenta en linfocitos T y clulas gliales aparte de macrfagos.

Denudamiento o liberacin del genoma viral:Lo definimos como la separacin del cido nucleico viral de la cpside y su liberacin al citoplasma celular, esto es mediado por enzimas lisosomales (de la celula hospedera) o de enzimas virales que ya se van a estar produciendo a este nivel que van a determinar que se desintegre la cpside y se libere el genoma.

Biosntesis de macromolculas virales:Sntesis de componentes virales mediante la maquinaria metablica celular, en la literatura se habla de los virus como parsitos intracelulares obligados, ya que toman el control de la maquinaria celular para que estn metablicamente activos. Entonces va a haber sntesis de protenas virales, primero se sintetizaran las protenas tempranas que van a ser todas aquellas necesarias para la replicacin del virus (enzimas) y las tardas que van a codificar para las protenas de la cpside y que el genoma quede al interior de la cpside.

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadBiosntesis de RNA y DNA:Existen diferencias entre los virus RNA (retrovirus) y DNA, si es doble hebra o una hebra. Se debe llegar a la hebra positiva para poder transcribir, si tengo una hebra positiva RNA vamos a tener que llegar a hacer cDNA, que sea doble hebra. De la hebra negativa obtener la copolaridad positiva que va a poder transcribir.(Leer la parte de retrovirus del apunte 1, la profe dice que eso es lo importante)

Fig. 5: Tabla que compara la biosntesis de virus RNA y DNA, podemos encontrar casi como regla general que el virus DNA este proceso ocurre a nivel del ncleo, salvo ciertas excepciones. En los virus RNA, esto si es una constante, ocurre en el citoplasma.

Ensamblaje y maduracin: El ensamblaje de las protenas de la cpside es autocataltico, no requiere de la maquinaria celular para que ocurra, viene codificado en la informacin del virus. En virus desnudos se termina con el ensamblaje de la cpside. En virus con envoltura la formacin de la nucleocpside se completa al salir de la clula, ah se adquiere el manto y tendremos al virion maduro.

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadFig. 6: Es producto de esta etapa que observaremos al interior de la clula las primeras partculas virales o nucleocpside, ac tenemos un periodo de eclipse, en donde el virus ya est al interior de la clula y pierde la capacidad de replicarse, ocurre la sntesis de todos los componentes del nuevo virion, en cambio en la etapa de maduracin se observara la estructura propiamente tal al interior de la celula.

Liberacin:Ocurre por dos mecanismos: Lisis (virus desnudo): no necesita adquirir envoltura, el virion est maduro. Ac se produce la muerte celular. EJ: Rotavirus. Yemacin (con manto): se realiza el proceso inverso a como entro, se produce una evaginacin de la membrana y va saliendo el virion ahora, maduro. Ej: HIV

Mecanismos de multiplicacin de Bacterifagos:Ocurre en las mismas etapas de virus animales. Tiene algunas diferencias, se multiplican por dos mecanismos alternativos: Ciclo ltico y ciclo lisognico.

Fig. 7: Bacterifago T4 que infecta a E-Coli, vemos la pared celular gram (-), este bacterifago tiene unas fibras de la cola que se fijan a la pared celular y producto de la contraccin a modo de jeringa va a inyectar su genoma al microorganismo.

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadCiclo Ltico:1) Adsorcin 2) Penetracin y liberacin del genoma 5) Liberacin

4) Ensamblaje y maduracinFig. 8: Ciclo ltico

3) Sntesis de protenas virales y del genoma

Primero tenemos la adsorcin, dada por la especificidad e interaccin entre las fibras de la cola y la membrana del hospedero. Va a haber una contraccin de las protenas de la cola y se va a inyectar el material gentico al interior de la clula hospedera. Es importante que toda la parte de las fibras de la cola van a secretear enzimas que van a permitir la lisis de la membrana celular para que ingrese el material gentico. La liberacin obligatoriamente produce lisis.

Ciclo lisognico:

Fig. 9: Ciclo lisognico

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadEl bacterifago inyecta el material gentico, ac puede seguir el ciclo ltico o el ciclo lisognico, donde el DNA del fago se integra al cromosoma de la bacteria, entonces cuando est integrado el DNA se llama profago. Hay muchas divisiones celulares, pero en ocasiones el profago se puede separar del cromosoma bacteriano por factores externos como luz UV o ciertos qumicos y volver al estado inicial donde puede tomar nuevamente cualquiera de las dos rutas. Consecuencias de la lisogenia: A) Bacteria lisognica queda resistente a la infeccin solo de ese fago. B) Se puede dar conversin lisognica, donde la bacteria adquiere nuevas propiedades provenientes del DNA del profago, por ejemplo en disteria, solo las bacterias con profago producen toxinas. Esto determina un cambio muy importante en la virulencia que puede tener el hospedero. C) Transduccin especializada: Ac el fago lisognico va a presentar DNA bacteriano junto con su propio DNA, va a tomar un trozo del DNA bacteriano junto con su DNA, al infectar otra clula, el nuevo hospedero adquiere no solo las propiedades del fago sino tambin las de la bacteria anterior. Ej: Propiedad de metabolizar la galactosa de una bacteria a otra.

Mecanismos de patogenicidad:Dependen de: Acceso del virus hospedero Evasin de la respuesta inmune Efectos citopaticos

Acceso del virus al hospedero:Depende de los ligandos que presentan los virus Ej: Virus de la rabia posee ligandos semejantes a acetilcolina, por lo tanto entra el virus en conjunto con acetilcolina, producindose todas las otras etapas.

Evasin de la respuesta inmune:Ej: Virus HIV, afecta componentes del sistema inmune del hospedero. Adems de invadir clulas hospederas afecta la respuesta inmune de ambos tipos (innata y adaptativa) por lo tanto el virus no podr ser contrarrestado por la inmunidad propia del hospedero.

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadEfectos citopticos:Efectos a nivel de la celula, se dividen en: Efecto citocidas: Provocan la muerte celular, ya sea por lisis o apoptosis provocada por todo lo que fue afectado durante el ciclo del virus. Efectos no citocidas: o Grnulos de inclusin. o Formacin de sincicios: Se cree que se fusionan los aparatos de Golgi. o Transformacin celular: Los virus integran su genoma al genoma celular, pueden inducir la formacin de tumores (papiloma virus). Pueden hacerlo virus RNA y DNA. o Perdida de inhibicin de contacto: normalmente las clulas cuando no estn afectadas por un virus, exhiben un fenmeno que cuando estn dividindose y perciben una seal de contacto detienen su expansin, cada celula permanecer en su espacio separado. Cuando hay virus las clulas no censan y se Fig.9: Perdida de la inhibicin de forma una masa celular. contacto.

Fig. 10: Otros efectos citopticos

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 PatogenicidadModelos de infecciones virales: Localizadas o generalizadas: dependen si afectan a un tejido especfico o a muchos tejidos. Sintomticas o inaparentes: Si vemos o no los sntomas, est determinado por la susceptibilidad propia del hospedero. Infeccin Aguda: Limitada en el tiempo y el virus se logra eliminar del organismo, pueden generar secuelas o producir la muerte.

Infeccin persistente: La infeccin se mantiene y puede o no generar sintomatologa. o Latente: el virus est oculto durante un tiempo y puede activarse e inactivarse una o ms veces.

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Virologa 2: Mecanismos de multiplicacin y 2012 Patogenicidado o Crnica: El virus infecta en forma clnica y subclnica y permaneces en constante multiplicacin Lenta: No hay multiplicacin activa, pero lo que quedo de la multiplicacin es muy patgeno, genera cuadros severos y progresivos.

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