Multiplicación Viral y Ciclo de Vida del VIH

Multiplicación Viral

Fase de adsorción: en esta fase se produce la unión de las proteínas de la cápsida o la envoltura del virus a receptores específicos de la membrana plasmática del huésped. Ciertos virus, sobre todo vegetales, no se fijan a sitios específicos de la célula, sino que penetran directamente a través de zonas de rotura o heridas o por la acción de artrópodos transmisores, principalmente insectos.

  • Penetración y descapsidación: consiste en la entrada total o parcial de la estructura del virión. En el caso de virus envueltos penetran por fusión de la cubierta vírica con la membrana celular o por endocitosis, liberando la cápsida al citoplasma. En el caso de virus desnudos entran en la célula por penetración directa liberando el ácido nucleico al interior celular y quedando la cápsida fuera. En el caso de bacteriófagos sólo penetra el ácido nucleico viral por inyección, quedando la cápsida en el exterior. La descapsidación es la separación del ácido nucleico de la envoltura proteica y puede ser simultánea o posterior a la penetración.
  • Biosíntesis: Tras liberarse el ácido nucleico en el citoplasma de la célula hospedadora, se produce la replicación del ácido nucleico y la síntesis de las proteínas virales, para lo cual el virus utiliza la maquinaria enzimática del hospedador y las enzimas codificadas en su ácido nucleico. Esta etapa cumple dos funciones principales: Síntesis de proteínas del virus y Replicación del ácido nucleico viral
  • Ensamblaje: Una vez sintetizados los componentes de los nuevos viriones, las cápsidas se auto ensamblan, formando nuevos viriones en el interior celular.
  • Liberación: el virus sale al exterior celular.
    • Virus desnudos: se liberan por lisis, rompiendo la membrana celular con enzimas específicas, con lo que la célula huésped muere.
    • Virus envueltos: se liberan por exocitosis o gemación, llevando parte de la membrana celular para formar la nueva envoltura.

El ciclo lítico, virulento o normal es en el que hemos centrado nuestra atención hasta ahora y culmina con la lisis y la muerte de la célula infectada. Los virus que siguen ese sistema de multiplicación se denominan virulentos.
El ciclo lisogénico, temperado o a-virulento es aquel en el que los virus no causan la destrucción de la célula hospedadora cuando se multiplican. Estos virus se llaman atenuados, lisogénicos o atemperados. Los virus atenuados no existen dentro de la célula en estado maduro e infeccioso, sino en una forma latente o inactiva, denominada provirus que consiste en el ácido nucleico vírico incorporado al ADN celular. La célula reproductora recibe el nombre de célula lisogénica.

Viroides, son pequeñas moléculas de ARN de cadena simple, circular y de solo 300 a 400 nucleótidos de longitud que carecen de naturaleza proteica. No codifican proteínas y es probable que su efecto se produzca por la interacción con el genoma de la célula hospedadora o su control. La mayoría son patógenos vegetales, produciendo enfermedades relacionadas principalmente con el crecimiento, como el del tubérculo fusiforme de la patata o del atrofiamiento del tomate.

  • Priones, son agregados supra moleculares de glucoproteínas, responsables de causar algunas enfermedades infecciosas en las personas y en el ganado (enfermedad de las vacas locas). Los priones son una forma modificada de una proteína natural existente en el organismo, con la misma secuencia de aminoácidos pero diferente estructura secundaria y terciaria. Al entrar en contacto con la proteína original provoca un cambio conformacional en que la transforma en priones. Una sola molécula de un prión puede inducir la transformación de muchas moléculas originales, que a su vez adquieren capacidad transformadora, produciendo efecto cascada. Al parecer las defensas inmunitarias son incapaces de destruirlos, pues no la reconocen como extrema ya que la diferencia con la proteína normal es mínima.

Morfología bacteriana

Generalmente unicelulares, aunque en ocasiones se mantienen unidas después de la división celular. Algunas bacterias forman colonias y se agrupan en biopelículas (la placa bacteriana dental). Los modelos morfológicos más comunes que presentan son:

  • Cocos, forma esférica. Si forman parejas son diplococos, si forman cadenas estreptococos, si forman racimos estafilococos o si forman masas cúbicas sarcinas.
  • Bacilos: forma de bastoncillos. Si forman parejas son diplobacilos y si forman cadenas estreptobacilos.
  • Espirilos: Son bastoncillos largos y ondulados.
  • Espiroquetas: Tienen forma de sacacorchos.
  • Vibrios: tienen forma de coma.
  • Bacterias filamentosas: largas y delgadas, a veces en cadenas.
  • Bacterias con apéndices: poseen protuberancias en forma de tubo.

PARED BACTERIANA

La pared bacteriana es la envoltura responsable de la forma y rigidez de la célula que, además, la protege de una ruptura osmótica en medios acuosos. Los componentes fundamentales de la pared son los peptidoglucanos que forman alrededor de la bacteria un retículo delgado y rígido que es el encargado de protegerla de los cambios de presión osmótica.

  • En las bacterias gramnegativas el peptidoglucano, que constituye tan solo el 10% de la pared, forma una red que se dispone en una sola capa delgada, comprendida entre dos membranas, una interna y una externa, a la que se une covalentemente mediante un conjunto de lipoproteínas del espacio periplasmático.
  • En las bacterias grampositivas el peptidoglucano representa hasta el 90% de la pared y forma una red que origina varias capas superpuestas que conforman una estructura grueso y rígida. Por la parte externa enlaza con proteínas, polisacáridos y moléculas derivadas de los ácidos teicoicos.

MEMBRANA CELULAR
La membrana de las bacterias es una fina estructura de 8nm de espesor que rodea a la célula, separándola del entorno y actuando como una barrera selectiva que permite la concentración de ciertos metabólicos en el interior de la misma y la excreción de sustancias de desechos.

  • Las bacterias gramnegativas presentan un sistema de doble membrana con estructura y función
    • La membrana interna es similar a la membrana plasmática, en ella se localizan diversos sistemas enzimáticos responsables de funciones celulares como: el control de intercambio de sustancias , el transporte de electrones y la síntesis de ADN y de diferentes componentes de la membrana, pared y la cápsula.
    • La membrana externa contiene moléculas de lipopolisacáridos, compuesto que no existe en ningún otro ser vivo y que es responsable de la resistencia a varios agentes bacteriacidas.
  • Las bacterias grampositivas carecen de membrana externa y por tanto, son más vulnerables al ataque de determinadas sustancias químicas.

CÁPSULA BACTERIANA O GLUCOCÁLIX
La cápsula bacteriana o glucocálix es una capa viscosa y pegajosa que se forma en la parte externa de la pared de la mayoría de las bacterias, ya sean gramnegativas y grampositivas. Está compuesta por sustancias glucídicas como: ácidos urónicos, N-acetilglucosamina, mañosa, fucosa y otros azúcares menos habituales. Esta envoltura puede ser gruesa o delgada, protege de la desecación, del ataque de los anticuerpos hospedador y, debido a su naturaleza resbaladiza, de la fagocitosis por los leucocitos, lo que aumenta la virulencia de las bacterias encapsuladas.

CITOPLASMA
El citoplasma es la sustancia englobada por la membrana plasmática, compuesta fundamentalmente de agua, proteínas, glúcidos, lípidos e iones inorgánicos, en la que tiene lugar la mayor parte de las reacciones vitales para la célula. Carece de citoesqueleto pero contiene ribosomas, región nuclear o nucleoide e inclusiones.

  • Los ribosomas son pequeños corpúsculos semejantes a los de los eucariotas aunque de menor tamaño (70S), compuestos por una subunidad pequeña de 30S y otra mayor de 50S. Forman polirribosomas.
  • Las inclusiones constituyen un depósito de sustancias de reserva como granos de volutina, gotas lipídicas y polisacáridos.
  • La región nuclear o nucleoide es una región concreta que contiene el cromosoma bacteriano y frecuentemente, unidades de replicación autónomas denominadas plásmidos.
    • Cromosomas bacterianos. Las bacterias son organismos haploides, un solo cromosoma formado por una doble hélice de ADN circular asociado a ciertas proteínas no histonas.
    • Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN circular de doble cadena. Están presentes en muchos tipos bacterianos y son capaces de existir y replicarse independientemente del cromosoma bacteriano
      • Episomas, son plásmidos capaces de integrarse reversiblemente en el cromosoma.
      • Conjugativos, son plásmidos que tienen genes que codifican pili sexuales uqe les permiten transferir copias de sí mismos a otras bacterias.

FIMBRIAS, PILI SEXUALES Y FLAGELOS

Algunas bacterias poseen prolongaciones o apéndices en la superficie celular se observan distintos tipos:

 
Fimbrias, son filamentos huecos, delgados ,rectos y normalmente cortos. Están compuestos por una molécula de naturaleza proteica denominada fimbrina y su función está relacionada con la adherencia de las bacterias a sustratos inertes o vivos.
Pili sexuales, son semejantes a las fimbrias, pero más largos y anchos. Participan en el intercambio de fragmentos de ADN durante la conjugación.

Flagelos, son apéndices largos y finos de mayor longitud que la propia bacteria. Están formados por: fibrillas proteicas compuestas por subunidades de una proteína llamada flagelo a; cada flagelo posee entre 3 y 11 fibrillas trenzadas helicoidalmente formando el filamento. En la base del flagelo existe una región más ancha, el codo o gancho, que se une a su vez al corpúsculo basal, que es la base motora y la que ensambla al flagelo en el citoplasma por debajo de la membrana plasmática.


Las BACTERIAS SE REPRODUCEN, Por lo general, asexualmente por bipartición o división binaria.
En la bipartición, después de la replicación del ADN, la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal que separa las dos nuevas bacterias. Las células hijas formadas son genéticamente idénticas a la célula madre progenitora. De esta manera, y por sucesivas divisiones, se creerán colonias de células iguales a las que se denominan clones.

El DOMINIO ARCHAEA incluye los microorganismos procariotas menos evolucionados y más primitivos. Estructuralmente carecen de núcleo, los lípidos de sus membranas no presentan fosfolípidos, sino ciertos compuestos lipídicos que se unen al glicerol por enlaces del tipo éter, más fuertes que los enlaces del tipo éster. La composición de sus paredes celulares también es diferente, nunca existe mureína, sino proteínas o un peptidoglucano modificado (seudomureína) que no se encuentra en ningún otro ser vivo.
Muchos echadas se encuentran adaptadas a unas a condiciones de vida extremas, letales para cualquier otro ser vivo, por dicho motivo también se les denomina extremófilas. Las enzimas,as de las arqueobacterias extremófilas son denominadas extremo enzimas, las cuales son funcionales cuando otras no lo son y alcanzan su rendimiento óptimo a temperaturas elevadas o a amplios intervalos de acidez o salinidad, lo cual les permite vivir en ambientes duros.
Las arqueobacterias puede vivir en medios muy diversos:
● Las termófilas, se desarrollan a elevadas temperaturas, como en las fuentes termales
● Las psicrófilas, son capaces de crecer a bajas temperaturas, como el Océano Antártico.
● Las acidófilas, viven en suelos alcalinos ricos en carbonatos, como el Río tinto.
● Las halófilas, habitan en ambientes salinos(preferentemente lagos salobres), como el Mar muerto.


9.- CICLO VITAL DE VIH
1.- Enlace y fusión: el VIH empieza su ciclo de vida cuando se liga a un receptor CD4 y a uno de dos co-receptores en la superficie de un linfocito T. Luego el virus se fusiona con la célula anfitriona. Después de la fusión, el virus libera el ARN, su material genético, dentro de la célula anfitriona.
2.- Transcripción inversa: una enzima del VIH, conocida como transcriptasa inversa convierte la cadena simple del ARN vírico en cadena doble de ADN vírico.
3.- Integración, el nuevo ADN del VIH que se forma entra al núcleo de la célula anfitriona, donde una enzima del VIH llamada integrada esconde el ADN vírico dentro del propio ADN de la célula anfitriona. El ADN del VIH integrado se llama provirus. El provirus puede permanecer inactivo por varios años sin producir nuevas copias del VIH o reduciéndose muy pocas.
4..- transcripción: cuando la célula anfitriona recibe señal para volverse activa, el provirus usa una enzima anfitriona llamada polimerasa del ARN para crear copias del material genómico del VIH y segmentos más cortos del ARN conocidos como ARN mensajero. Este se utiliza como modelo para la formación de cadenas largas de proteínas del VIH.
5.- Ensamblaje: la enzima del VIH llamada proteasa divide las cadenas largas de proteínas del VIH en pequeñas proteínas individuales. A medida que las proteínas pequeñas del VIH se unen a las copias del material genético del ARN del VIH, se ensambla una nueva partícula del virus.
6.- Gemación: el nuevo virus ensamblado brota de la célula anfitriona. Durante la gemación, el nuevo virus acapara parte de la envoltura, que actúa como recubrimiento, le brotan combinaciones de proteínas y azúcar, conocidas como glucoproteínas del VIH. Estas glucoproteínas son necesarias para que el virus se ligue al CD4 y a los como receptores. Las nuevas copias del VIH pueden ahora pasar a infectar a otras células.