Una pequeña historia de los virus (I)

La dificultad de cultivar virus in vitro complicó su descubrimiento para los primeros investigadores. Un virus no crece en un medio de cultivo a base de nutrientes químicos porque solo puede replicar dentro de una célula viva. En el lenguaje técnico, es un «parásito intracelular obligado». Su tamaño es pequeño y también lo es su genoma, simplificado hasta las necesidades básicas para una existencia dependiente y oportunista. No contiene las instrucciones de su propia maquinaria para multiplicarse.

El tamaño “medio” de un virus es aproximadamente una décima parte del tamaño “medio de una bacteria”. Los virus redondeados oscilan entre unos quince nanómetros (es decir, quince mil millonésimas de metro) de diámetro y unos trescientos nanómetros. Pero los virus no son todos redondos. Algunos son cilíndricos, otros son con forma de fibra, algunos parecen edificios futuristas malos o módulos de aterrizaje lunar. No olvidemos que en un litro de agua de mar hay mil millones de virus. Sea cual sea la forma, el volumen interior es minúsculo.

Los genomas empaquetados dentro de estos pequeños contenedores son pequeños, oscilando entre 2.000 nucleótidos hasta aproximadamente 1,2 millones. El genoma de un ratón, por el contrario, tiene unos 3 mil millones de nucleótidos. Se necesitan tres nucleótidos para codificar un aminoácido y, en promedio, alrededor de 250 aminoácidos para producir una proteína (aunque algunas proteínas son mucho más grandes). Producir proteínas es lo que hacen los genes; todo lo demás en una célula o un virus es el resultado de reacciones secundarias. Por tanto, un genoma de solo dos mil letras de código, o incluso trece mil (por ejemplo la gripe), o treinta mil (el virus del SARS), es un conjunto muy limitado de especificaciones “técnicas”. Sin embargo, incluso con un genoma tan pequeño, que codifica solo ocho o diez proteínas, un virus puede ser eficaz. Como estamos comprobando en esta pandemia es muy eficaz.

Los virus se enfrentan a cuatro desafíos básicos: cómo pasar de un huesped a otro, cómo entrar en una célula dentro de ese hospedador, como tomar el “control de la nave” (la célula) y sus recursos para producir múltiples copias de sí mismo, y cómo volver a salir de la célula para llegar al siguiente huesped. La estructura y las capacidades genéticas de un virus se configuran de modo austero y elegante para llevar adelante esas tareas.

Sir Peter Medawar, Premio Nobel, definió un virus como «una mala noticia envuelta en una proteína». La “mala noticia” es el material genético, que tan a menudo (pero no siempre) inflige daño al huésped mientras explota sus células para su refugio y multiplicación.

La envoltura de proteína se conoce como cápside. La cápside tiene dos propósitos: protege las entrañas virales cuando necesitan protección y ayuda al virus a abrirse camino hacia las células.

Una partícula, que permanece intacta fuera de una célula, se denomina” “virión”. La cápside también define la forma exterior de un virus. Los viriones de Ébola y Marburgo, por ejemplo, son filamentos largos, por lo que se han colocado en un grupo conocido como filovirus. Otros virus tienen partículas esféricas, ovoides, helicoidales o icosaédricas. Las partículas del VIH-1 son globulares. Los viriones de la rabia tienen forma de bala.

Virus Ebola

Virus rabia

Muchos virus están envueltos con una capa adicional, conocida como envoltura, que comprende no solo proteínas sino también moléculas de lípidos extraídas de la célula huésped, en algunos casos, extraídas de la pared de la célula cuando el virión salió de ella.

A lo largo de la superficie exterior de la envoltura, el virión puede estar adornado con una gran cantidad de protuberancias moleculares puntiagudas, como los talones del detonador de una mina naval antigua. Esas espículas cumplen una función crucial. Son específicas para cada tipo de virus, con una estructura similar a una llave que se ajusta a las cerraduras moleculares de la superficie exterior de una célula diana; permiten que el virión se adhiera a la célula, acoplándose como una nave espacial a otra, y abren el camino de entrada.

La especificidad de las espículas no solo limita qué tipo de hospedador puede infectar un virus dado, sino también qué tipo de célula (células nerviosas, células del estómago, células del revestimiento respiratorio) puede penetrar con mayor eficacia el virus y por tanto, qué tipo de enfermedad puede causar. Sin embargo, por útiles que sean para un virus, los picos también representan puntos de vulnerabilidad. Son los principales objetivos de la respuesta inmune de un huésped infectado. Los anticuerpos, producidos por los glóbulos blancos, son moléculas que se adhieren a los picos y evitan que un virión se apodere de una célula.

La cápside no debe confundirse con una pared o una membrana celular. Es simplemente una analogía. Los virus, desde el comienzo de la virología, se han definido en negativo (no capturados por un filtro, no cultivables en nutrientes químicos, no del todo vivos), y el axioma negativo más fundamental es que un virión no es una célula.

No funciona como funciona una célula; no comparte las mismas capacidades o debilidades. Eso se refleja en el hecho de que los virus son inmunes a los antibióticos, sustancias químicas valoradas por su capacidad para matar bacterias (que son células) o al menos impedir su crecimiento. Algunos antibióticos interfieren en la construcción de las paredes celulares de las bacterias. Otros como la tetraciclina actúa interfiriendo con los procesos metabólicos internos mediante los cuales las bacterias fabrican nuevas proteínas para el crecimiento y la división celular. Los virus, que carecen de paredes celulares, carecen de procesos metabólicos internos, son ajenos a los efectos de estos fármacos.

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