Tema 11. (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 8
Fecha de subida 20/06/2017
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    Tema  11:  Multiplicación  de  los  virus     Bacteriófagos   Son  los  virus  de  los  procariotas  (bacterias  y  arqueas).     Hay  una  gran  diversidad  de  bacteriófagos,  pero  en  general  tienen  un  sistema  de  inyección  de  sus  genomas  en   el  que  dejan  la  cápside  fuera  de  la  célula.   Los  bacteriófagos  pueden  tener  una  posible  utilidad  terapéutica  porque  pueden  destruir  infecciones   bacterianas.  Son  muy  específicos,  no  nos  afectarían  a  nosotros.  A  la  industria  no  le  resulta  rentable  sintetizar   nuevos  antibióticos.     Los  fagos  han  sido  herramientas  muy  importantes  en  Biología  Molecular  y  Biotecnología.  Se  utilizan  como   base  para  técnicas  de  DNA  recombinante.     Hay  un  fenómeno  que  implica  que  una  bacteria  infectada  por  un  fago  se  comporta  de  forma  distinta.  Las   bacterias  generan  toxinas  solo  cuando  están  infectadas  por  fagos,  porque  el  gen  de  la  toxina  está  incluido  en   el  fago.     Clasificación:   -­‐  Por  el  material  genético:  DNA,  RNA,  ds,  ss,  lineal   -­‐  Por  la  morfología:  filamentosos,  complejos.     Bacteriófagos  tipo   El  fago  con  ciclo  lítico:  T4  de  E.  coli   Tiene  una  cabeza  icosaédrica  que  contiene  el  ácido  nucleico.  Una  vaina  helicoidal  es  un  sistema  de  inyección   del  DNA  a  través  de  la  pared  celular.  Acaba  en  la  placa  basal  que  tiene  espículas  y  fibras  de  reconocimiento  de   receptores.  Los  receptores  son  lo  que  hay  en  la  superficie  de  la  bacteria.     Hay  2  tipos  de  ciclos  replicativos  en  fagos:   -­‐  Ciclo  lítico:  un  virus  invade  una  célula,  se  reproduce  y  la  lisa.   -­‐  Ciclo  lisogénico.     Ciclo  replicativo  del  fago  T4  de  E.  coli   1.   Un  fago  se  fija  o  adhiere  a  la  membrana  de   la  bacteria.  Se  reconocen  los  receptores.     2.   Penetración  del  material  genético  del  virus  a   la  célula  de  la  bacteria.  La  vaina  se  contrae  e   inyecta  el  material  genético  a  través  de  la   cola  al  citoplasma  de  la  célula.  La  cápside   queda  fuera  de  la  célula,  solo  entra  el   material  genético.     3.   El  genoma  transcribe  sus  mensajeros  y  se   replica.  Algunas  de  las  proteínas  son  las   responsables  de  realizar  cientos  de  copias   de  ADN  para  generar  cientos  de  virus.  Se   hace  en  varias  tandas,  primero  síntesis  de   proteínas  tempranas  y  luego  proteínas   tardías  (proteínas  de  la  cápside).     4.   Consigue  producir  muchas  partículas  virales   que  se  ensamblan.     5.   La  célula  bacteriana  explota  (se  lisa)  y  se   liberan  las  partículas  virales.     Adsorción   El  virus  reconoce  los  receptores  de  la  superficie:  glicopolisacáridos  (Gram-­‐),  proteínas   de  la  membrana  externa  (transmembrana),  ácidos  teicoicos  (Gram+),  pili,  flagelos.  Los     1       pilis  son  huecos,  hay  virus  que  inyectan  sus  ácidos  nucleicos  a  través  de  los  pilis.  La  cápsula  protege  a  las   bacterias  de  los  virus,  no  la  atraviesan.   La  especificidad  por  una  especie  depende  de  las  moléculas  que  sus  espículas  pueden  reconocer.     Penetración  del  ácido  nucleico  en  la  célula  hospedadora   Hay  virus  que  secretan  una  lisozima  para  degradar  la  membrana  y  hacer  un  poro.  El   genoma  entra  en  el  citoplasma  y  la  cápsula  viral  queda  fuera.       Defensa  de  la  bacteria  hospedadora:  sistema  CRISPR/Cas   Las  bacterias  tienen  una  especie  de  sistema  inmunitario.  Son  mecanismos  para   repeler  el  ataque.  El  sistema  de  restricción-­‐metilación  son  enzimas  que  metilan   ciertas  secuencias  palindrómicas  del  DNA.  Es  reconocido  por  una  enzima  de   restricción  y  corta  el  DNA.  El  DNA  no  se  destruye  porque  hay  pocos  sitios  que   pueden  ser  reconocidos  por  estas  enzimas.  Hay  otra  enzima  que  metila  una  base   nitrogenada.  Esto  protege  al  DNA  porque  la  enzima  de  restricción  no  lo  reconoce.   Cuando  llega  un  DNA  exógeno,  no  está  metilado  y  las  enzimas  de  restricción  lo  lisan.   Los  virus,  por  su  parte,  tienen  modificaciones  en  sus  genomas  que  protegen  de  las  enzimas  de  restricción.  Es   una  contraestrategia  de  las  enzimas  de  restricción.       Son  secuencias  repetidas  de  ciertas  zonas  del  genoma  de  muchas  bacterias.  Hay  una  secuencia  palindrómica   larga  repetida  muchas  veces.  Entre  cada  una  de  esas  secuencias  hay  una  secuencia  distinta.  Las  zonas   variables  entre  las  repeticiones  son  fragmentos  de  DNA  extraños  que  han  entrado  en  la  historia  de  la  bacteria.   Cuando  un  DNA  extraño  entra  en  la  célula  bacteriano,  un  sistema  coge  una  porción  del  genoma  extraño  y  lo   integra  entre  2  secuencias  palindrómicas  comunes.  Cuando  una  célula  está  estresada  por  la  infección  de  un   virus,  expresa  las  secuencias  de  DNA  extraños  al  revés.  Produce  un  antimensajero  de  polaridad  negativa   respecto  al  mensaje  inicial  del  DNA  vírico.  La  bacteria  utiliza  el  DNA  que  es  idéntico  al  genoma  del  virus   atacante  por  complementariedad  de  bases.  Se  reconoce  y  el  RNA  guía,  señala  a  una  endonucleasa  Cas  que   rompe  exactamente  en  el  sitio  del  genoma  donde  se  produce  la  hibridación.     Es  una  memoria  inmunológica  que  almacena  información  de  infecciones  víricas  pasadas  para  contrarrestar   infecciones  víricas  futuras.     Si  se  inventa  un  RNA  guía  dirigido  a  un  gen  conocido,  se  puede  cortar  el  genoma  del  sistema  in  vivo.     Síntesis  de  proteínas  y  replicación  del  virus   Primero  se  hace  la  trascripción  del  genoma  viral  a  RNAm  y  luego  se  traduce  a  proteínas.  El  genoma,  además,   se  replica  para  ensamblar  múltiples  partículas  virales  al  final  del  ciclo.     Un  fago  con  DNA  puede  usar  las  trascriptasas  celulares  y  replicasas   celulares.  Tiene  toda  la  maquinaria  necesaria  para  replicarse.     Si  el  virus  tiene  un  DNAss,  tiene  que  generar  una  cadena  doble  de   DNA.  Una  vez  creado  el  DNA  de  doble  cadena,  puede  usar  la   maquinaria  de  la  célula.   Si  el  fago  tiene  RNAds  o  RNAss,  tiene  que  basar  su  biología   molecular  en  trascripción  sobre  RNA  y  replicación  de  RNA.  Esto  no   se  encuentra  en  la  célula.  Tienen  que  producir  sus  propias  enzimas:   RNA-­‐polimerasas-­‐RNA-­‐dependientes.     Ensamblaje  de  partículas  víricas  (maduración)   Una  vez  producidas  las  proteínas,  las  cápsides  se  ensamblan  incluyendo  en  su  interior  el  genoma  del  virus.  Se   ensamblan  muchas  partículas  idénticas  a  la  que  comenzó  el  ciclo  infectivo.     El  ensamblaje  de  un  virus  sigue  un  orden.  Primero  se  ensambla  algo  parecido  a  un  andamio  que  sirve  para   crear  una  procápside,  donde  se  ensamblan  los  verdaderos  capsómeros.  A  veces  la  procápside  se  queda   dentro  del  virus.   Hay  un  poro  con  gasto  de  ATP  que  busca  los  fragmentos  de   DNA  vírico  (genomas  en  tándem  o  concatémeros).   Reconoce  el  final  de  cada  genoma  y  los  corta  con  señales  de   terminación  reconocidas  por  una  terminasa.       2       Los  virus  filamentosos  sus  capsómeros  interaccionan  con  el  genoma  para  formar  la  estructura  filamentosa.     Liberación  de  virus  por  lisis   Los  virus  producen  enzimas  tardías  a  partir  de  genes  de   expresión  tardía  encargadas  de  romper  la  bacteria  para  que   se  puedan  liberar  los  virus.  Hay  2  mecanismos:   -­‐  Lisozima  fágica:  se  expresa  la  lisozima  y  se  rompe  la   membrana.   -­‐  Holina:  produce  poros  en  la  membrana  de  la  célula.       Ejemplo  de  fago  filamentoso  con  ssDNA:  M13   Se  adsorbe  a  pilis,  el  genoma  entra  por  un  pelo  conjugativo.     El  genoma  del  fago  se  circulariza.     Se  ensambla  en  la  membrana  de  la  célula  y  va  saliendo  sin   lisar  la  célula.     Ciclo  lisogénico   Cuando  el  genoma  vírico  penetra,  se  integra   mediante  recombinación  no  homóloga  en  el   DNA  de  la  bacteria.  El  genoma  fágico  integrado   en  el  genoma  bacteriano  es  un  profago.  Está   silente,  no  produce  un  ciclo  lítico.  El  ciclo   puede  revertir  para  que  en  un  momento  dado,   el  fago  se  escinde  del  genoma  y  producir  un   ciclo  lítico.  Este  fenómeno  en  sentido  inverso   es  la  inducción  del  profago.     Cuando  tenemos  un  profago  integrado  en  el   genoma,  puede  haber  una  conversión  fágica:  la   bacteria  tiene  propiedades  fenotípicas  que  no   tiene  una  bacteria  no  infectada  por  el  lisógeno.   Pueden  ser  toxinas  codificadas  por  el  profago,   cambios  en  la  superficie  de  la  bacteria  para   evitar  que  otros  fagos  infecten  la  bacteria  ya   infectada.  Una  bacteria  infectada  por  un  fago,   cada  vez  que  se  divida  va  a  llevar  el  fago  consigo.  Está  siendo  transmitido  a  las  células  hijas.  Al  cabo  del   tiempo  se  puede  activar  para  dar  un  ciclo  lítico.   El  fago  lambda,  puede  elegir  qué  ciclo  hace,  el  lisogénico  o  el   lítico.  Hay  mecanismos  de  regulación  génica  para  decidirlo.   Depende  de  cómo  se  comporte  una  zona  con  genes  reguladores   de  la  expresión  del  resto  del  genoma:  Cro  y  CI.  Ambos  son   represores,  pero  cada  uno  actúa  sobre  unos  genes  u  otros.  Son   incompatibles,  si  el  fago  expresa  mucho  Cro,  inhibe  la  expresión   de  CI  y  viceversa.  Si  gana  CI,  entramos  en  un  ciclo  lisogénico  y  si   gana  Cro  entramos  en  un  ciclo  lítico.  El  equilibrio  entre  estos  dos   represores  determina  la  decisión  entre  ciclo  lítico  o  lisogénico.   Además,  hay  factores  que  lo  condicionan,  si  la  célula  está   estresada,  hay  un  ciclo  lítico.     Cultivo  y  recuento  de  fagos   Se  pueden  contar  las  partículas  fágicas.  Hay  que  poder  cultivar  su  hospedador.  El  recuento  o  titulación  de   fagos  se  realiza  sembrando  muchas  bacterias.  Se  genera  un  césped  (colonias  confluentes).  Hay  calvas  en  el   crecimiento  (placas  de  lisis).  Habrá  tantas  placas  de  lisis  como  partículas  víricas  había  en  la  suspensión  que   estamos  titulando.  Se  expresa  como  unidades  formadoras  de  ``placas´´  o  calvas  en  un  césped  bacteriano     3       (UFP).   Solo  se  cuentan  los  fagos  líticos.     En  hace  en  varias  diluciones  para  poder  contar  las  calvas.       Curva  de  multiplicación  de  los  virus   Se  puede  estudiar  solo  la  dinámica  del  ciclo  replicativo.  A  tiempo=0  se  introduce  una  suspensión  de  partículas   virales  en  un  cultivo  bacteriano.  De  0  a  20min,  no  se  verá  ninguna  partícula  (fase  de  eclipse).  Todas  las   partículas  virales  están  inyectando  el  genoma  en  la   célula.  A  continuación  hay  una  fase  de  liberación,   cuando  se  lisan  las  células.     Si  representamos  el  número  de  bacteriófagos  a  lo  largo   del  tiempo,  primero  no  vemos  nada  y  al  cabo  del   tiempo  necesario  para  que  un  fago  culmine  su  ciclo,   vemos  una  explosión.  Vemos  el  número  de  fagos  que  es   capaz  de  generar  una  partícula  por  célula.     Hay  un  solapamiento,  el  paso  del  eclipse  a  la  explosión   (latencia).  Podemos  recuperar  partículas  víricas  solo  si   se  lisan  las  células  artificialmente.       Infección  viral  de  las  células  animales   Hay  matices  en  función  de  la  célula  que  se  infecta.   1.   Adhesión  o  fijación:  con  las  espículas  de  adsorbe  a  la   célula,  es  el  primer  contacto  entre  el  parásito  y  la  célula   diana.  Determina  el  tropismo  del  virus,  un  tipo  de  virus   infecta  una  determinada  especie.  Hay  algunos  capaces  de   dar  el  salto  de  especie,  pasa  de  una  a  otra.  También   determina  el  tipo  de  célula  que  infecta.  Una  vez  producida   la  unión  es  irreversible  normalmente.  Hay  virus   respiratorios  humanos  que  sus  espículas  pueden   reconocer  estructuras  de  manera  reversible.  El  virus  del   HIV  tiene  glicoproteínas  en  la  membrana,  conocidas  con  su   peso  molecular.  Son  las  espículas  de  reconocimiento.   Reconocen  de  manera  específica  la  superficie  de  las   células  TCD4.  Son  las  células  que  expresan  CD4,   reconocido  por  las  espículas  del  virus.  Hay  una   interacción  muy  específica  entre  ellos,  lo  que  facilita  la   fusión  del  virus  con  la  membrana  del  linfocito  TCD4.   2.   Penetración  (endocitosis,  fusión):  es  una  internalización   del  virus  en  la  célula  animal.  Como  no  hay  pared  celular,   entra  la  partícula  vírica  entera,  no  se  queda  la  cápsula   fuera  como  en  bacterias.  Si  el  virus  es  desnudo  (sin   envoltura),  entra  por  endocitosis.  La  interacción  entre   espícula  y  receptor  implica  endocitosis  mediada  por   receptor.  La  célula  responde  a  la  interacción  generando  a   nivel  local  el  proceso  de  endocitosis  (es  la  célula  la  que  hace   la  endocitosis).  Los  virus  envueltos  pueden  interaccionar  con   los  receptores,  lo  que  implica  reordenamiento  de  las   moléculas  de  la  interacción  que  provoca  la  fusión  de  las   membranas.  Hay  algunos  virus  envueltos,  como  los   togavirus,  que  se  endocitan  con  la  envoltura.  Es  igual  que  en   un  virus  desnudo.  Entran  por  endocitosis  y  luego  se  liberan   fusionando  la  vesícula  del  fagosoma  con  la  partícula  viral.   3.   Liberación  del  material  genético  (descapsidación):  la  mayoría  de  los  virus  desnudos  que  han  entrado  por   endocitosis,  se  escapan  de  la  vesícula  endocítica.  Son  capaces  de  degradar  y  perder  la  membrana  de  la   vesícula  endocítica.  Hay  virus  que  crean  un  poro  para  expeler  el  genoma  dentro  de  la  célula  desde  una     4       vesícula  endocítica.  Los  virus  envueltos  que  han  entrado  por  fusión,  liberan  el  genoma  viral  gracias  a  la   acción  del  citoplasma.  La  nucleocápside  se  disgrega.  Los  que  entran  con  la  envoltura,  están  rodeados  por   una  doble  membrana,  la  suya  propia  y  la  de  la  vesícula.  Fusionan  su  envoltura  con  la  membrana  del   endosoma  que  los  contiene.  Lo  hacen  gracias  a  las  propiedades  de  sus  espículas.  Lo  hace  el  virus  de  la   gripe.     4.   Síntesis  de  proteínas  tempranas:  en  función  del  ácido  nucleico,  tenemos  varias  opciones.  En  todos  los   casos  tenemos  la  síntesis  de  proteínas  tempranas.  Las  últimas  proteínas  que  se  expresan  son  las   estructurales  para  el  ensamblaje  del  genoma.  Todo  viene  regulado  por  el  genoma.  Primero  se  generan  solo   enzimas  replicativas.  La  replicación  del  virus  ocurre  en  el  núcleo  de  la  célula  animal,  pero  la  expresión   proteica  ocurre  en  el  citoplasma.  El  genoma  del  virus  tiene  que  importarse  al  núcleo.  Los  mensajeros   deben  exportarse  al  citoplasma.  Hay  excepciones,  algunos  virus  se  replican  en  el  citoplasma.  Codifican   muchos  genes  propios,  como  el  virus  de  la  viruela.  Se  multiplican  en  factorías  virales  que  se  ensamblan  en   el  citoplasma.  Otros  virus  utilizan  enzimas  replicativas  post-­‐encapsidación.  Ensamblan  RNA  y  dentro  de  la   cápside  el  RNA  se  retrotranscribe  a  DNA.  Como  el  retrovirus.     Los  grupos  de  Baltimore  se  clasifican  en  función  de  cómo  se  transcribe  el  genoma  para  dar  las  proteínas.   En  función  de  su  ácido  nucleico,  se  expresan  los  genes  de  una  forma  distinta.   El  grupo  I  tiene  DNA.  Cuando  invaden  una  célula  pueden   piratear  directamente  la  maquinaria  celular  para   replicarse.  Para  expresar  sus  genes  solo  tienen  que   transcribir  su  DNA  a  RNA.     En  el  grupo  II,  los  parvovirus  solo  tienen  DNA  de  cadena   sencilla.  Una  vez  entran  en  la  célula  y  liberan  su  genoma,   tienen  que  replicar  la  cadena  sencilla  y  luego  usa  la   maquinaria  de  la  célula.     En  el  grupo  III,  los  virus  con  RNA  de  doble  cadena  no   pueden  transcribir  con  el  dogma  de  la  biología.  Tienen   que  pasarlo  a  DNA.  Necesitan  codificar  sus  propias   enzimas,  en  la  célula  no  están  las  transcriptasas  que   necesitan.  A  partir  de  una  copia  de  polaridad  negativa  se   puede  crear  una  copia  de  polaridad  positiva.  Así  se  expresan  los  mensajeros  del  virus.   En  el  grupo  IV  tenemos  virus  de  polaridad  positiva,  es  una  mensajero  ya.  Necesita  multiplicar  su  capacidad   de  expresión  génica.  Primero  se  copian  a  la  polaridad   complementaria  para  crear  un  molde.  A  partir  del  molde   de  polaridad  negativa  pueden  copiar  su  propio  genoma  y   utilizarlo  de  molde  para  expresar  sus  mensajeros.     En  el  grupo  V  tenemos  los  virus  de  RNA  de  polaridad   negativa.  El  genoma  del  virus  es  el  molde  a  partir  del  que   el  virus  transcribe  sus  mensajeros.     En  el  grupo  VI  están  los  retrovirus.  Retrotranscriben  RNA   a  DNA,  como  el  HIV.  Luego  genera  la  cadena  de  RNA   complementaria.  El  DNA  de  doble  cadena  se  integra  en   el  genoma  de  la  célula  hospedadora.  Así  entra  en  el   dogma  de  la  biología  y  transcribe  sus  genes.     El  grupo  VII  son  virus  DNA  con  retrotranscriptasa.     5.   Replicación  del  genoma  viral:  los  virus  DNA  replican  su  genoma  siguiendo  las  normas  básicas  de  la   replicación.  Es  una  replicasa  DNA  polimerasa-­‐DNA  dependiente.  En  los  virus  RNA  hay  replicasas  de  RNA.   Los  parvovirus  primero  generan  un  intermediario  de  doble  cadena.     Los  virus  de  RNA  tienen  como  forma  replicativa  RNA  de  doble  cadena.  Nuestras  células  reconocen  la   infección  viral  porque  en  el  citoplasma  aparecen  cadenas  dobles  de  RNA.  Si  el  RNA  es  de  cadena  sencilla,   se  genera  una  copia  de  polaridad  negativa.  Un  virus  de  polaridad  negativa  genera  un  virus  de  polaridad   positiva.  En  el  caso  de  los  virus  RNA  está  relacionado  con  la  actividad  transcriptasa.  Un  virus  puede  estar  a   la  vez  transcribiendo  sus  mensajeros  y  replicándose.  Un  virus  RNA  de  cadena  doble  necesita  una  replicasa   que  copie  su  cadena.       5       Los  retrovirus  liberan  RNA  de   polaridad  positiva.  Cada  partícula   viral  encapsida  2  copias  de  RNA   de  polaridad  positiva.  Generan   DNA  de  doble  cadena  proviral.  Los   retrovirus  integran  el  genoma  en   el  genoma  de  la  célula  huésped.   La  transcriptasa  inversa  copia  RNA   a  DNA.  La  propia  enzima  tiene   actividad  ribonucleasa,  degrada  el   molde  que  ha  utilizado.  Luego  copia  DNA  a  DNA  utilizando  la  doble  cadena.  El  DNA  se  integra  con  una   integrasa  en  el  genoma  de  la  célula  hospedadora  para  generar  el  provirus.     El  grupo  VII  tiene  el  virus  de  la  hepatitis  B.  Incluye  en  su  virión  DNA  circular  que  no  está  completo.  Primero   se  transcribe  a  RNA  de  polaridad   positiva  que  se  retrotranscribe   utilizando  una  transcriptasa  inversa.   Antes  de  liberarse  el  virus,  cuando   está  ensamblado,  dentro  de  la   partícula  viral  el  RNA  se   retrotranscribe  a  DNA  con  el  mismo   mecanismo  que  los  retrovirus.     6.   Síntesis  de  proteínas  tardías.   7.   Ensamblaje  y  maduración:  los  virus  ensamblan  los  capsómeros  entorno  a  sus  ácidos  nucleicos.  Expresan  las   espículas  en  la  membrana  de  la  célula  esperando  a  que  los  virus  envueltos  roben  una  parte  de  la   membrana.  En  el  caso  de  un  virus  desnudo,  se  ensambla.  Si  tiene  espículas  también  se  ensamblan.  La   célula  se  lisa  y  sale  el  virus.   Un  virus  envuelto  sale  por  gemación  o  exocitosis.  Las  proteínas  de  las  espículas  que  estarán  asociadas  a  la   envoltura  se  tienen  que  integrar  en  la  ruta  secretora.  Al  gemarse  el  virus  va  a  ir  revestido  de  estas   proteínas.  Reprograman  la  ruta  secretora  para  expresar  sus  proteínas.     Las  partículas  virales  se  ensamblan  en  las  factorías  virales,  que  son  localizaciones  dentro  de  la  célula  donde   cada  tipo  de  virus  se  ensambla  de  manera  preferente.  Demuestra  que  los  virus  pueden  manipular  muy   específicamente  la  célula.  Hay  virus  que   forman  esferas  o  tubos  para  ensamblarse.   Los  Togavirus  están  asociados  a  endosomas.   Los  viroplasmas  son  zonas  muy  densas  con   proteínas.  Un  ejemplo  son  los  corpúsculos   de  Guarnieri.  Son  característicos  de  virus   que  no  se  replican  en  el  núcleo.  Hay   vesículas  con  membrana  doble  asociadas  a   orgánulos,  como  el  aparato  de  Golgi.  Hay   vesículas  no  asociadas  a  ningún  orgánulo.  Se   integran  en  las  rutas  de  tráfico  de  vesículas;   sincronizan  su  ensamblaje  con  las  rutas  de   tráfico.  Los  que  se  ensamblan  en  el  núcleo   dan  lugar  a  cambios  morfológicas  del  núcleo   (no  es  frecuente).     8.   Liberación  de  nuevos  virus.  Puede  ser:   a)   Lisis:  el  virus  destruye  la  célula  y  se  libera.  Es  característico  de  las  infecciones  agresivas.  Lo  hacen  los   Adenovirus  y  virus  entéricos.  Los  virus  desnudos  suelen  hacer  esto  porque  no  necesitan  la  envoltura.   b)   Gemación:  los  virus  envueltos  necesitan  parte  de  la  membrana  plasmática,  por  lo  que  no  pueden   lisarla.  Cuando  la  nucleocápside  está  ensamblado,  migra  a   la  membrana  plasmática  y  sale  por  gemación.  El  ébola,  el   virus  de  la  rabia,  virus  respiratorios  y  el  virus  de  la  gripe   salen  así.       6       c)   Exocitosis:  hay  virus  envueltos  que  se  ensamblan  en  las  factorías  vales  rodeados  de  dobles  membranas.   Estas  dobles  membranas  se  fusionan  con  la  membrana  plasmática  para  liberar  los  virus  envueltos.       Consecuencias  de  la  infección  vírica  productiva  en  células  animales   Cuando  hay  una  infección  vírica,  el  tejido  puede   sufrir  un  daño  considerable.  Habitualmente   está  asociado  a  una  infección  aguda.     Una  infección  cuyo  ciclo  de  multiplicación  viral   no  es  efectivo  para  el  virus,  es  una  infección   abortiva.     Cuando  el  ciclo  de  replicación  tiene  éxito,  es   una  infección  productiva.   La  infección  puede  no  dar  lugar  a  la  muerte  de   la  célula.  Se  puede  convertir  en  una  factoría  de   producción  de  virus.  Es  típico  de  virus  de   gemación  y  exocitosis.  Se  da  en  las  hepatitis   crónicas.  Infectan  al  tejido  hepático,  pero  la   destrucción  es  consecuencias  de  los  sistemas   inflamatorios  de  nuestro  organismo.  Son  virus  que  causan  infecciones  crónicas  o  persistentes.     Una  infección  latente  es  típico  de  los  Herpex  virus,  que  tienen  un  ciclo  lítico.  En  ciertas  células  no  permisivas   son  capaces  de  quedarse  latente.  No  se  está  expresando  y  no  genera  proteínas  víricas.  Cuando  se  supera  la   infección,  el  virus  queda  latente  en  otras  células  que  no  son  las  infectadas  anteriormente.  Se  puede  activar   tras  un  tiempo.  En  este  caso,  el  virus  está  en  el  labio  haciendo  el  ciclo  lítico  y  en  las  neuronas  queda  el   reservorio  de  los  virus.     Es  similar  al  VIH.     Puede  volver  a  manifestarse  el  virus  (recurrencia).       Otra  consecuencia  de  la  infección  vírica  son  los  virus  oncogénicos.  Son  procesos  tumorales.  Algunos  tumores   humanos  están  inducidos  por  virus  DNA  o  retrovirus.  Modifican  las  células  y  estas  pierden  los  mecanismos  de   regulación.   El  virus  del  papiloma  humano  HPV-­‐16/18  es  el  más  común.  Causa  el  cáncer  de  cérvix.  El  herpes  genital   también  está  asociado  al  cáncer  de  cuello  de  útero.   El  carnima  hepático  está  causado  por  el  virus  de  la  hepatitis  B  y  C.     Los  mecanismos  oncogénicos  son  por  el  estrés  al  que  está  sometido  el  tejido.  No  se  saben  bien  los   mecanismos.  Es  por  el  deterioro  durante  un   tiempo  tan  largo  del  tejido  hepático.     Hay  un  retrovirus  que  causa  leucemia  de  las   células  T  en  adultos  (HTLV-­‐1).   Algunos  Herpes  virus  capaces  de  desarrollar   latencia  en  células  linfoides,  pueden  causar   tumores  de  tejidos  blandos.  Pueden  dar  lugar   a  sarcomas  (tumor  de  un  tejido  blando)  y   carcinomas:  linfoma  de  Burkitt,  carcinoma   nasofaríngeo  y  sarcoma  de  Kaposi.       Mecanismo  de  la  oncogénesis  viral   El  ciclo  celular  está  muy  estrechamente  regulado.  Las   células  deben  dividirse  para  reponer  tejidos.     Cuando  una  célula  decide  dividirse  se  activa  el  ciclo  de   división  celular.     Hay  un  punto  de  no  retorno,  punto  de  restricción.  Cuando   ocurren  una  serie  de  eventos  y  pasa  de  este  punto,  la  célula   se  divide.  Lo  controlan  los  protooncogenes  (factores  de   crecimiento,  receptores,  transductores,  factores  de     7       transcripción),  que  son  las  proteínas  reguladoras  de  las  células  que  controlan  la  división  de  la  célula.     Esto  está  regulado  negativamente  por  los  genes  supresores  de  tumores:  p53  y  RB.  El  cáncer  se  desarrolla   cuando  los  protooncogenes  se  desregulan  y  se  convierten  en  oncogenes.  Lo  más  común  son  las  mutaciones   que  inactivan  a  los  supresores  de  tumores.     Las  células  están  programadas  para  el  suicidio  celular  (apoptosis).  Cuando  la  célula  recibe  señales  raras,  la   célula  inicia  la  muerte  celular  programada.  Los  oncogenes  inhiben  la  apoptosis.  Los  supresores  de  tumores   inhiben  la  proliferación  celular  y  favorecen  la  apoptosis.  Son  proapoptóticos.  Los  oncogenes  son   proapoptóticos.     Los  virus  pueden  activar  los  protooncogenes  o  pueden  portar  en  su  genoma  protooncogenes.  Cuando   infectan  a  la  célula  amplifican  este  gen.     La  infección  viral  puede  inhibir  a  los  supresores  de  tumores.  Es  lo  que  hace  el  virus  del  papiloma  humano.     Hay  algunos  virus,  como  los  retrovirus,  que  se  integran  en  el  genoma.  Es  una  mutagénesis.  Se  puede  inactivar   un  gen  supresor  de  tumores  si  se  integra  en  este  gen.     Se  pueden  insertar  promotores  virales  si  hay  un  promotor  que  está  justo  delante  de  un  gen  oncogénico.     Cultivo  de  los  virus  en  el  laboratorio   1.   Animales  vivos   2.   Huevos  embrionados   3.   Cultivos  celulares:  tejidos  o  líneas  celulares     Cultivo  de  virus  en  animales  vivos   Necesitamos  que  el  virus  tenga  un  rango  de  hospedador  suficientemente  amplio  para  que  infecte  al  animal   que  queremos  estudiar.  Para  estudiar  el  VIH  se  han  usado  simios,  pero  al  trasladarlo  al  virus  humano,  han   fracasado.  Las  conclusiones  sacas  en  virus  de  animales  no  siempre  son  extrapolables  a  los  virus  humanos.   Se  pueden  usar  ratones,  conejos,  cobayas,  etc.   Se  pueden  hacer  estudios  de  la  dosis  letal  50  (DL50).  Es  la  dosis  de  virus  a  la  cual  el  50%  de  los  animales   mueren.  Cuanto  más  baja  sea  la  dosis,  más  virulento  será  el  virus.  Es  una  manera  de  calcular  la  peligrosidad   de  los  virus,  pero  puede  variar  entre  animales  y  ser  humano.     También  se  puede  usar  para  estudios  de  la  respuesta  inmunitaria  y  procedimientos  de  diagnóstico   (identificación  y  aislamiento).     Ahora  se  pueden  usar  ratones  trasgénicos  o  humanizados.  Por  ingeniería  genética  expresan  en  la  superficie   de  sus  células  receptores  humanos.  Este  es  susceptible  de  ser  infectado  por  el  virus.       Cultivo  en  embrión  de  pollo   Es  un  huevo  fecundado,  que  tiene  el  embrión  en  desarrollo.  Es  muy  barato  y  conveniente,  se  usa  en   producción  masiva  de  vacunas.  Cada  virus  crece  en  un  sitio  del  virus:  saco  vitelino,  cavidad  amniótica,  cavidad   alantoidea  o  membrana  corioalantoidea.  El  crecimiento  vírico  produce  la  muerte  o  lesiones  en  el  embrión.       Cultivo  en  células  animales   Las  líneas  celulares  son  el  cultivo  de  células  animales  en  el  laboratorio.  Proliferan  durante  un  tiempo  en  el  cual   se  pueden  infectar  con  virus  humanos.   -­‐  Líneas  celulares  primarias:  tienen  muy  poca  vida.  Se  mantiene  el  tejido  vivo  procedente  de  un  animal  vivo   por  biopsia.  El  tiempo  de  vida  es  la  vida  natural  de  la  célula.     -­‐  Líneas  celulares  diploides:  son  más  duraderas,  se  mantienen  hasta  100  generaciones.  Proceden  por  ejemplo   de  fibroblastos  que  se  diferencian  luego  en  diferentes  células.  Tiene  más  capacidad  de  supervivencia  in   vitro.   -­‐  Líneas  celulares  transformadas:  es  lo  que  más  se  utiliza.  Son  tumores.  Son  líneas  celulares  que  no  envejecen,   viven  para  siempre.  Es  lo  más  barato  de  mantener.   Hay  efectos  citopáticos:  se  ven  en  el  microscopio  los  efectos  de  la  infección  del  virus  en  las  células.  Puede  ser   la  muerte  celular,  redondeamiento,  pérdida  de  adherencia,  degeneración,  alteraciones  del  citoesqueleto   (actina),  sincitios  (células  gigantes  multinucleadas  originadas  por  fusión(VRS)),  cuerpos  de  inclusión,  cambios   en  la  superficie  (expresión  de  antígenos  víricos).     8   ...

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