2. Reproducción de virus

Como mencionamos en la Unidad 4, los virus son estructuras acelulares que inducen en las células huésped la síntesis de nuevos virus idénticos a los originales. La reproducción vírica varía en función del tipo de virus y, consecuentemente, de la célula huésped, aunque presentan una serie de etapas comunes (pulsa sobre el triángulo para ver la explicación de cada etapa):

1. Fase de fijación o adsorción
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   	Micrografía electrónica de fagos T1 fijados a la superficie de una bacteria (fuente: http://en.wikipedia.org/wiki).

   Algunos componentes de la cápsida o de la cubierta lipoproteínica de los virus se fijan a determinadas glucoproteínas o lipoproteínas de la membrana de la célula hospedadora. En los virus vegetales no se han encontrado receptores de este tipo.

2. Fase de penetración
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   Tras el primer contacto el virus penetra en la célula, lo que puede ocurrir de varias formas:

   • Los bacteriófagos, con la ayuda de una lisozima, realizan un pequeño orificio en la pared bacteriana y a través de él inyectan su ADN mediante la contracción de su cola. La cápsida queda vacía en el exterior.
   • Los virus desprovistos de envoltura penetran enteros, por endocitosis o perforando la membrana mediante hidrolasas.
   • Los virus con envoltura pueden pasar directamente al interior después de que su membrana y la de la célula hospedadora se hayan fusionado. En otras ocasiones es todo el virus, incluida su membrana, el que se introduce en la célula; en este caso se forma una vesícula endocítica que se fusiona con un lisosoma, momento en el que el virus aprovecha para escapar al citoplasma como muestra la ilustración:

   
   Ciclo reproductivo del virus de la influenza A. 1) El virión se une a la membrana y entra en la célula por endocitosis mediada por receptor, formando un endosoma. 2) la envoltura del virus se fusiona con la del endosoma y el ARN viral es translocado al núcleo. 3) En el núcleo, la polimerasa viral transcribe (3a) y replica (3b) el ARN viral. 4) El nuevo ARNm migra al citoplasma, donde es traducido. 5) Las proteínas recién sintetizadas pasan al núcleo (5a), donde se unen al ARN viral formando la nucleocápsida, o son transportadas a la membrana plasmática a través del aparato de Golgi (5b), generando las proteínas que permitirán a los futuros viriones adherirse a células epiteliales. 6) Las nucleocápsidas recién formadas migran al citoplasma y se asocian con las regiones de la membrana plasmática donde han sido insertadas las proteínas de adhesión. 7) Los nuevos viriones abandonan la célula mediante gemación (Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki).

    
3. Fase de eclipse
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   Tras la penetración, o al tiempo que esta, tiene lugar la denudación, que es la eliminación total o parcial de las cubiertas proteínicas del virus, de modo que el ácido nucleico desnudo, o asociado a alguna enzima implicada en su expresión, quede expuesto. Según la duración de esta fase podemos diferenciar dos tipos de ciclo:

   1. Ciclo lítico. En este caso la fase de eclipse es muy breve y el virus rápidamente se multiplica (fase siguiente). Es el tipo de ciclo más habitual en la naturaleza y los virus responsables se llaman virulentos (un ejemplo es el virus de la influenza).
   2. Ciclo lisogénico. En este ciclo, descrito por primera vez en fagos por el biólogo y médico francés André Lwoff (1902-1994), el ADN vírico no se multiplica inmediatamente, sino que permanece en estado latente por un periodo de tiempo más o menos largo.

   
   Ciclo lítico y lisogénico de Lwoff (fuente: http://en.wikipedia.org/wiki).

   Los extremos terminales del ADN de estos virus presenta unas secuencias llamadas repeticiones terminales largas (LTR, por las siglas del inglés long terminal repeats) que contienen regiones que promueven y potencian la integración del genoma vírico en un lugar específico del ADN bacteriano. A este virus insertado se le denomina provirus o virus atenuado. En otros casos, el ácido nucleico vírico permanece en el citoplasma en forma de plásmido.

   La célula prosigue sus funciones vitales sin que el virus se manifieste; cuando el ADN bacteriano se duplica lo hace también el ADN vírico, de modo que el genoma vírico pasa a las células bacterianas hijas. Esta situación se puede prolongar durante muchas generaciones celulares hasta que una alteración de las condiciones ambientales provoca la activación del ADN vírico y se completan las restantes fases de ciclo infeccioso.

   Un ejemplo de ciclo lisogénico lo hallamos en algunos tipos de virus del herpes, que producen lesiones cutáneas siempre en el mismo lugar; estos virus persisten en forma lisogénica hasta que una irradiación solar muy intensa o un acceso de fiebre los activa y entran en ciclo lítico, dando lugar a las llamadas “calenturas”. Otros virus animales llevan también a cabo este ciclo.

4. Fase de multiplicación
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   En esta fase se activa la transcripción del ácido nucleico del virus para formar las proteínas encargadas de la síntesis de los componentes de la cápsida y las que participan en el ensamblaje de los distintos componentes del virus (los ribosomas y el resto de la maquinaria, así como la materia prima necesaria, proceden de la célula huésped). Los ácidos nucleicos y las proteínas recién sintetizadas se acoplan para producir nuevos viriones. Finalmente se sintetizan las enzimas líticas involucradas en la liberación de los viriones.

5. Fase de liberación
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   Es la etapa final de la infección. Las nuevas partículas víricas, a la vez que se sintetizan, se liberan de la célula huésped y pueden infectar otras células iniciando un nuevo ciclo. La liberación varía en función del tipo de virus:

   • Los virus sin envoltura salen directamente por exocitosis (véase la Unidad 3) o bien perforando la membrana con enzimas líticas.
   • Los virus con envoltura se rodean de una porción de membrana plasmática de la célula huésped, que constituir la cubierta lipoproteínica del nuevo virus, y se separa de la célula por gemación [véase la ilustración 7.18].

El ciclo reproductivo de los virus tiene una duración muy variable (5 o 6 horas en el virus de la gripe, varios días el virus del sarampión…).