Virus: entre la vida y la no vida

Me hizo gracia escoger este título, recuerdo que en un examen de bachillerato nos preguntaron qué eran los virus, y yo, en una parte contesté, que los “virus se encontraban entre la vida y la muerte”, la profesora, de la que conservo grandes recuerdos, lo tachó y escribió al lado “sí, como los fantasmas”…  Pero dejándonos de curiosidades, la respuesta al título no está del todo clara…

Al principio el término virus se utilizaba para designar cualquier sustancia venenosa. Poco a poco, fue derivando a agentes de enfermedades infecciosas (aplicación a los virus de los postulados de Koch [1], segunda mitad del siglo XIX), y se amplió el concepto a virus filtrables (finales s. XIX Iwanowsky y Beijerinck). En 1999 se realizó el VII Congreso de la ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses) y los virus se definieron como un biosistema elemental que posee algunas de las propiedades de sistemas vivientes (posee genoma propio y capacidad de adaptación a cambios medioambientales). Sin embargo no cumple todos los requisitos definidos para ser considerados seres vivos, pues no es capaz de capturar y almacenar energía libre (nutrición) y no es funcionalmente activo fuera de su célula huésped. Se puede decir, por tanto, que un virus no es un organismo vivo, sino que toma prestadas algunas características funcionales de una célula viva cuando la infecta.

Los virus son parásitos intracelulares obligados, que tienen un estado extracelular (virión)  y otro intracelular. Necesita por tanto infectar una célula de forma específica (tropismo y rango de huésped [2]), tomando de ésta, la maquinaria necesaria para perpetuarse (obtener copias de su genoma y generar nuevas partículas víricas que infectarán más células). Mientras se disponen extracelularmente, forma de virión, los virus se desplazan pasivamente por el medio que los rodea, hasta que llegan a una célula huésped y consiguen infectarla. Los virus al infectar células pueden iniciar dos ciclos: el ciclo lítico, en el cual su genoma penetra en la célula hospedadora, se copia y se liberan, con sus envueltas al medio nuevos viriones y el ciclo lisogénico en el cual el virus penetra en la célula y su genoma se integra en el genoma de la célula. La célula prosigue sus funciones vitales sin que el virus realice ninguna acción. Las células pueden seguir dividiéndose, (también lo hace el genoma vírico insertado) durante generaciones sin que el virus se manifieste. Pero ante determinadas alteraciones se puede separar del genoma celular y entrar en fase lítica produciendo nuevos viriones.

Pero, ¿dónde se encuentran los virus en la escala filogenética? En la clasificación de las diferentes especies, se utilizan entre otros parámetros, la homología del RNA ribosómico, pero los virus no tienen ribosomas, no tienen orgánulos, ni son células… y por otro lado, los virus varían mucho entre unos y otros; se utilizan varios parámetros para la complicada clasificación de los virus, como el tipo de hospedador, el porcentaje de homología en la secuencia del genoma, morfología, el tipo de ácido nucleico (dsDNA, ssDNA +, ssDNA-, dsRNA, ssRNA + y ssRNA -, [3]) y/o criterios serológicos.

En la escala filogenética, es complicado situar a los virus, pero si parece claro  que tuvieron y tienen un papel importante en la evolución. Durante sus ciclos infectivos pueden ser capaces de trasladar genes de una primera célula infectada a otra célula infectada posteriormente. Al respecto de su origen, se han especulado dos teorías. La primera hace referencia a la evolución retrógrada, es decir, algún virus complejo pudo originariamente ser una célula pequeña (procariota probablemente) que parasitara a otra de mayor complejidad y que, poco a poco, se fuera haciendo más específica, perdiendo estructuras para garantizar su efectividad en el crecimiento. El problema principal de esta teoría es que no se han encontrado en la naturaleza formas intermedias entre ambos tipos de organismos. La segunda hipótesis sería que los virus provienen de material genético celular que de alguna forma, lograra escapar del control celular para poder perpetuarse de forma independiente. Esta teoría es apoyada en el hecho de que algunos virus, como los retrovirus, tienen secuencias muy similares a genes de organismos superiores. De todas formas, las diferencias existentes entre los diferentes tipos víricos hacen pensar que hubo más de una forma posible en el origen de los virus…

[1] Los postulados de Koch relacionan el agente infeccioso con una determinada enfermedad, así en términos generales, dicen:

-El agente infeccioso debe estar presente en individuos enfermos y no estarlo en individuos sanos.

-Debemos ser capaces de aislar el agente infeccioso del individuo enfermo.

-Si inoculamos el agente infeccioso a un nuevo individuo sano, este debe desarrollar la enfermedad inicial que habíamos estudiado.

-Debemos ser capaces de aislar el agente infeccioso en este nuevo individuo enfermo y ver que es similar al agente infeccioso inicial.

[2] Tropismo y rango de huésped, se refiere a que los virus son en general específicos de un tipo de tejido y de un tipo concreto de individuo o huésped. Esto es debido generalmente, a que para que el virus entre en la célula y la infecte, necesita ser reconocido por los receptores celulares del hospedador. Está claro que la célula tienen esos receptores para otro tipo de funciones, unir moléculas que le interesen y no para que le infecten los virus; los virus entonces desarrollan lo que se ha llamado “mimetismo molecular”, es decir, imitan (no es un proceso activo, sino pasivo, se han seleccionado dichos virus evolutivamente) química y geométricamente los ligandos necesarios para la célula, para que sean reconocidos por dichos receptores y puedan infectar a la célula. Por ejemplo, el famoso virus del SIDA, VIH, (AIDS, HIV) tiene especificidad por células linfocitos T4, que presentan en su superficie celular el receptor CD4+ que es una glucoproteína que participa en la respuesta inmune, pues bien, el virus VIH, presenta en su envuelta las glucoproteínas gp120 y gp41 que son química y geométricamente compatibles con los receptores CD4+.

[3] ss y ds, son las siglas del inglés “simple strand” (cadena simple) y “double strand” (cadena doble):

-dsDNA: material genético formado por dos hebras de DNA complementarias, una (5’-3’ y la complementaria 3’-5’).

-ssDNA (+): material genético formado por una hebra de DNA en dirección 5’-3’.

-ssDNA (-): material genético formado por una hebra de DNA en dirección 3’-5’.

-dsRNA: material genético formado por dos hebras de RNA complementarias, una (5’-3’ y la complementaria 3’-5’).

-ssRNA (+): material genético formado por una hebra de RNA en dirección 5’-3, que es capaz de ser leída directamente en los ribosomas, para traducirse en proteínas.

-ssRNA (-): material genético formado por una hebra de RNA en dirección 3’-5’, que no es capaz de ser leída directamente en los ribosomas, para traducirse en proteínas.