El virus: ¿ser o no ser… vivo?

Ya los griegos y los romanos utilizaban el vocablo virus para referirse a «un veneno o toxina». Por tanto, desde entonces, ya los conocíamos como algo perjudicial…pero, ¿sólo para nosotros o para todos los seres vivos? ¿Son o no seres vivos?

¿Qué es un virus?

De acuerdo con la Real Academia de la Lengua Española (RAE), se trata de «un organismo de estructura muy sencilla, compuesto de proteínas y ácidos nucleicos, y capaz de reproducirse solo en el seno de células vivas específicas, utilizando su metabolismo».

Hay algunos aspectos de esta definición que me gustaría destacar: En primer lugar,  la sencillez de la estructura no siempre se da, ya que hay desde virus «desnudos» (sin envoltura membranosa) hasta virus que infectan a algunas Archeas que presentan unas modificaciones y estructuras inusuales que no están relacionadas con ningún otro virus. En segundo lugar, no se nutren y ni tienen metabolismo, por lo que, efectivamente, para reproducirse necesariamente tienen que parasitar a una célula. Y por último, teniendo en cuenta las premisas ya señaladas y que tampoco cumple con la definición de célula (“Unidad mínima en la que se cumplen de forma continua todas las características de lo vivo”) por poseer estas características de forma intermitente, se puede concluir que un virus es una forma de vida acelular que actúa como un parásito intracelular obligado.

¿De qué está formado un virus?

Estructura de la cápsida helicoidal del Virus del Mosaico del Tabaco

Como la propia definición indicaba, están formados por un ácido nucleico: ARN (retrovirus) o ADN (simple o de doble cadena, lineal o circular, de una o varias copias…) También presentan una cápsida (o cápside): Envuelta proteica que protege al ácido nucleico. Las distintas unidades de proteína que forman la cápsida se denominan capsómeros, y cada capsómero puede estar formado por una o varias subunidades llamadas protómeros. Según la morfología de la cápsida, diferenciamos algunos tipos de virus: Helicoidal (como el Virus del Mosaico del Tabaco), Poliédrico (como el virus de la Polio) y Complejos (por ejemplo, aquellos que infectan bacterias: Bacteriófagos).

Estructura de la cápsida del Virus de la Polio donde se pueden observar en diferentes colores los capsómeros

Microfotografía tomada por un microscopio electrónico de transmisión de muchos fagos atacando a la pared de una bacteria.
(Magnificación de aproximadamente 200000)

Hay algunos virus que presentan, además de la cápsida que envuelve al ácido nucleico, una envoltura membranosa (que no es más que una doble capa de lípidos procedente de la célula a la que parasitan) con proteínas codificadas con el genoma del propio virus que sirven para reconocer a la célula que van a parasitar e inducir la entrada del virus en el interior celular: Son los retrovirus, llamados así por contener una enzima, la retrotranscriptasa o transcriptasa inversa.*

*La retrotranscriptasa interviene en la transformación de ARN viral a ADN (primero, de 1 cadena, y luego con la ayuda de otras enzimas, bicatenario) que puede ser transcrito en muchas copias de ARN vírico y traducido en las proteínas que conforman la cápsida o las propias enzimas. Al final, el retrovirus queda recubierto por la cápsida y esta es rodeada por una envoltura externa membranosa  que contiene las proteínas necesarias para reconocer a los receptores de la célula a la que parasitan, es decir, a la célula hospedadora.

¿Cómo se reproducen los virus?

Antes de nada, introducimos un concepto importante: para que un virus esté activo, es decir, sea capaz de reproducirse, debe estar obligatoriamente dentro de una célula. Si no está dentro de una célula, el virus está en una fase inerte conocida como virión.

Pues bien, explicado ya el ciclo de los retrovirus (donde es necesaria la actuación de la retrotranscriptasa, así como de las proteínas de la envuelta que reconocen a la célula que deben parasitar) voy a tratar de explicar los dos grandes ciclos víricos: el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.

• Ciclo lítico Denominado así porque termina con la rotura de la pared de la bacteria, es el que muestran típicamente los llamados fagos virulentos. Consta de las siguientes etapas:
  1. 1. Adsorción o Fijación: El virus se sitúa sobre la pared de la bacteria gracias a un reconocimiento específico.
     2. Introducción del ácido nucleico en el interior de la bacteria: Se perfora la pared y se inyecta el ADN o ARN.
     3. Fase de eclipse (denominada así porque no se observan virus ni fuera ni dentro de la célula hospedadora): Primero, se realiza una traducción temprana que destruye el cromosoma bacteriano y neutraliza a la bacteria. Esto es debido a que se sintetizan enzimas que van a hacer cortes en el cromosoma (endonucleasas). En segundo lugar, como también se originan enzimas de la replicación del ADN, el virus es capaz de hacer muchas copias de su ADN utilizando estas enzimas y otros componentes bacterianos. Por último, sucede una traducción tardía, en la que el virus fabrica los capsómeros y utiliza otras enzimas (lisozimas) para romper la pared bacteriana.
     4. Ensamblaje de capsómeros y colocación del ácido nucleico viral dentro de la cápsida.
     5. Lisis de la bacteria infectada y liberación de viriones.

• Ciclo lisogénicoEste ciclo presenta la peculiaridad de tener una relación lisogénica entre el virus y la bacteria, que supone que bajo un estímulo (como la luz UV) puede llegar a inducirse un ciclo lítico. Es típico de los fagos atemperados. Se realiza de la siguiente manera:

1 . 2  Fases de Fijación y de Inyección idénticas a las del ciclo lítico.

3. Fase de Integración del ácido nucleico del virus en el cromosoma de la célula parasitada: Se establece una relación lisogénica entre el profago (que es como se conoce el virus cuando está integrado en el genoma bacteriano) y la célula lisogénica.

4. Dos posibilidades: Un estímulo puede inducir un ciclo lítico o bien, la bacteria se reproduce haciendo muchas copias que contengan en su genoma el material viral.

Diagrama que representa los ciclos víricos en el bacteriófago lambda. Es importante observar la flecha que va del ciclo lisogénico al lítico, ya que por un estímulo se puede inducir el paso a la rotura de la pared de la bacteria.

Por tanto, la principal diferencia entre un ciclo lítico y uno lisogénico es que en el lítico se produce la lisis de la bacteria y se generan viriones (fagos virulentos), mientras que en el lisogénico el virus está integrado y se sintetiza simultáneamente con la bacteria (fagos atemperados).

Referencia bibliográfica: Biología. Freeman (3ª edición) Ed. Pearson. Capítulo 35