Virus, primeros en causar enfermedad y muerte

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Si nunca se lo preguntó, ahora el covid-19 seguro lo ha puesto a buscar en páginas web y en los sabios libros de la biblioteca, qué es un virus, pequeños en tamaño, pero con una poderosa capacidad destructiva cuando se trata de la salud.

De hecho, como bien afirma el doctor Oswaldo Carmona, son los primeros causantes de enfermedad y muerte de los seres humanos. Esta verdad, y otras certezas, las describe a continuación.

-¿Cómo podemos definir a los virus?

Los virus semánticamente son micro-organismos, es decir, organismos tan pequeños que podrían ser considerados como moléculas.

Para muchos investigadores, no merecen la categoría de seres vivos, ya que no tienen metabolismo propio.

Siempre se ha definido la vida como la capacidad de nacer, crecer, multiplicarse y morir; es por ello que muchos científicos definen a los virus como moléculas capaces de “parasitar” a células vivientes y utilizar sus funciones vitales para “esclavizarlas” y condenarlas a la producción de copias idénticas de su estructura.

Para poder observarlos se necesitan microscopios electrónicos que aumentan más de un millón de veces el tamaño de los objetos observados.

Las dimensiones de los virus se miden en milimicras (mµ) que es la milésima parte de una micra.

Los virus tienen una estructura muy simple; están formados de un “core” o centro constituido por ADN (ácido desoxiribonucleico) o de ARN (ácido ribonucleico), rodeados de unas estructuras glucoproteicas llamadas capsómeros, que al ensamblarse alrededor de dicho material genético forman la cubierta protectora llamada “capside”.

Algunos virus, a su vez, están rodeados de una capa bilaminar de gluco-lípidos y proteínas, moléculas que son protectoras y semejantes a la de las células que los albergaron.

Esta última estructura es característica de los virus de la influenza, los coronavirus y los herpes-virus.

-¿De cuál modo se clasifican?

Los virus pueden ser clasificados por algunas propiedades biológicas según la Comisión Internacional de Taxonomía de Virus.

Además de clasificarse según el material genético mencionado en ADN y ARN, otro de los criterios taxonómicos es el tropismo por células del cuerpo humano o animal; por ejemplo, los que infectan al hígado son llamados hepatotropos (virus de las hepatitis); los que atacan a las neuronas se llaman neurotropos (polio-virus y el de la rabia); los que tienen afinidad por el sistema linfático se designan como linfotropos (virus del sida -VIH- y el de la mononucleosis infecciosa).

Existen virus que nunca abandonan a su víctima como el VIH, los pertenecientes a la familia de los herpes (herpes-simplex, varicela-Zoster, Epstein Barr, entre otros), que pueden aparecer en brotes o recaídas durante toda la vida del paciente.

Existen virus que pueden alojarse indefinidamente en las células hospederas y hacerlas inmortales y conducirlas a la malignidad. Es el caso de los virus oncogénicos como los productores del Linfoma de Burkitt y algunas cepas del Virus del Papiloma Humano, causantes del cáncer del cuello uterino, de piel, de la laringe, faringe y lengua (1)

-¿Cómo se originaron los virus?

Todavía la ciencia no tiene una explicación satisfactoria sobre el origen de los primeros virus.

Algunas teorías plantean que posiblemente hayan surgido como producto de la biodegeneración de las bacterias, primeras células vivientes que aparecieron en el planeta.

Como sabemos, las bacterias tienen ADN y ARN, macromoléculas encargadas de todas las funciones celulares, tanto estructurales como metabólicas.

La degradación de las primeras bacterias ha podido permitir que algunos segmentos del ADN de su aparato nuclear se independizaran y se rodearan de gluco-proteínas estructurales que protegiesen dicho material genético.

Por otra parte, el ARN bacteriano, ubicado en el citoplasma para la producción de proteínas y otras sustancias químicas determinantes de su fisiología, han podido dar origen a los virus ARN, compuestos de este ácido y rodeado de proteínas protectoras similares a las mencionadas para los virus ADN.

Algunos virus tienen una doble capa que los envuelven y una estructura similar a la membrana plasmáticas de las bacterias y que se originarían en el momento de salir al exterior de la célula hospedera.

A partir de ese momento, la única manera de replicarse es adhiriéndose a células vivientes como bacterias, protozoos y las que forman organismos de los reinos vegetal o animal.

Sin células vivientes los virus serían incapaces de replicarse, por lo cual, si se agotara la vida sobre el planeta, los virus seguirían existiendo como moléculas inertes.

Otros investigadores  plantean la aparición de los virus antes de las bacterias  y prefieren considerarlos como seres predecesores a la vida celular.

Las nuevas teorías sobre el origen de los virus podría cambiar radicalmente nuestra visión sobre la historia de la vida.

Por supuesto que puede discutirse si son o no seres vivos y existen suficientes argumentos científicos para apoyar una posición o la otra.  

Por ahora, recomiendo definir a los virus como “organismos moleculares”, lo cual permite satisfacer parcialmente ambas posiciones.(2,3)

-¿Cuál es la diferencia entre un virus y una bacteria?

Las bacterias son células vivas y son 100 veces más grandes que los virus y pueden observarse con el microscopio compuesto que ordinariamente se encuentra en los laboratorios clínicos.

Miden entre 1 y 5 micras; están dotadas de metabolismo complejo y se reproducen logarítmicamente por fisión binaria en tiempos comprendidos entre 15 minutos y 72 horas; poseen un aparato nuclear  o “nucleoide”, integrado por una molécula de ADN enrollada que flota en el interior del citoplasma pero carecen  de una membrana nuclear que la separe de este.

Poseen unas estructuras llamadas mesosomas, equivalentes a las mitocondrias de las células superiores y un ergastoplasma repleto de ribosomas y en donde se elaboran todas las moléculas requeridas para  su metabolismo.

Están rodeadas de una membrana plasmática y de una pared de mureína, y algunas tienen una cápsula constituida por polisacáridos.

Muchas especies tienen uno o muchos flagelos que le permiten la movilidad en el medio ambiente.

También pueden formar esporas que le permiten sobrevivir a condiciones extremas, como es el caso de los agentes del tétanos y del botulismo.

Tienen capacidad de desarrollarse en medios de cultivo artificiales que contengan agua y los nutrientes necesarios para su desarrollo.

Los virus, como ya fue mencionado, tienen una estructura muy simple y carecen de metabolismo.

A diferencia de las bacterias, los virus no respiran, no absorben nutrientes, no crecen, no son independientes ni autónomos para sintetizar los componentes de su estructura y funcionamiento; ellos tampoco se reproducen y su capacidad de replicarse depende de su parasitismo intracelular obligatorio; mediante su adherencia a la membrana de células susceptibles, su penetración y posterior activación de la síntesis de sus componentes, logran replicarse hasta formar millones de copias que son liberadas al exterior de la célula que los alberga. 

Para poder cultivar los virus en el laboratorio se requiere de huevos embrionados de aves o de líneas celulares de tejidos vivos como las procedentes de fibroblastos, placenta humana, cáncer de cuello uterino, riñones de ratones recién nacidos, entre otros.

A pesar de sus grandes diferencias, los virus y las bacterias pueden lograr un alto grado de sinergismo y beneficiarse mutuamente.

Es el caso de los bacteriófagos, virus de bacterias que inyectan su material genético (ADN) al interior de sus hospederos.

Ese material genético le proporciona a la bacteria propiedades que determinan su patogenicidad y capacidad de resistir a los antibióticos.

Animo al lector a buscar por Internet las imágenes de los bacteriófagos para que disfruten de una hermosa imagen que recuerda a la de una nave espacial posada en la superficie de la tierra… no se arrepentirán (1,2,3-16)

-¿Cuáles son los virus más comunes y por qué en ciertas regiones se reproducen y en otras zonas no, como es el caso de la fiebre amarilla?

Los virus más comunes son los causantes de las infecciones respiratorias como la influenza estacional y el resfriado común. Otros virus siguen en frecuencia como los rotavirus y los enterovirus, capaces de producir diarreas infantiles con una alta morbilidad y mortalidad, especialmente en países del tercer mundo.

Ambos grupos de virus ocupan las dos primeras causas de enfermedad y muerte de origen infeccioso.

En los últimos 14 años han ocurrido 12 epidemias de importancia, casi todas causadas por virus.

A manera de ejemplo, la Influenza estacional causa entre 200.000 y 500.000 muertes cada año.

En los últimos 20 años, los coronavirus están a la vanguardia como causas de morbilidad y mortalidad por neumonías.

El listado de virus que causan frecuentes infecciones en humanos y animales es largo y escapa al objetivo de esta publicación.

Solo conviene destacar algunos muy conocidos como los causantes del sarampión, la rubeola, la parotiditis, la varicela, el herpes, el papilona humano, las hepatitis, el dengue, la fiebre amarilla y el sida, entre muchos otros.

El virus de la fiebre amarilla solo se transmite de persona a persona a través del mosquito Aedes aegypti, en la forma urbana de la enfermedad.

En la forma selvática la trasmisión se realiza a través de otras especies de mosquitos.

Los monos son también hospederos susceptibles en las áreas selváticas. En todos los casos es imprescindible la picadura del vector.

La enfermedad es endémica en África (70% de los casos) y en las zonas tropicales de varios países de América Latina (30%).

Esta enfermedad requiere que confluyan todos los factores ecológicos y ambientales que permitan la reproducción de los mosquitos transmisores (clima, altitud sobre el nivel del mar, pluviosidad, presencia de aguas estancadas, animales o humanos sin inmunidad, disponibilidad de la vacuna, condiciones migratorias de las poblaciones, entre otros factores…).

En los últimos años, han aparecido otros virus que comparten el mismo vector (A.aegypti): dengue, chikungunya y zika. Estas enfermedades no pueden aparecer en lugares en los que no confluyan los factores mencionados (1-3)

-¿Por qué existen vacunas para algunos virus y en otros casos no?

Las enfermedades virales causadas por virus que no cambian su estructura antigénica y son estables frente a las mutaciones, son las que pueden prevenirse con vacunas.

Es el caso de la rubeola, el sarampión, la varicela, la hepatitis A o B, la rabia y la superada viruela.

Los virus de la Influenza A, B o C, son buenos inductores de inmunidad pero sus cepas mutan anualmente, por lo que es necesario que las nuevas cepas sean inoculadas en personas de alto riesgo (inmunocomprometidos como los diagnosticados  de enfermedades autoinmunes, los diabéticos, personas de la tercera edad, afectados de cáncer o receptores de drogas inmunosupresoras). No sucede lo mismo con el virus del sida, el cual tiene gran capacidad para mutar, lo que ha impedido el surgimiento de una vacuna protectora.

Una excelente vacuna es la de la fiebre amarilla, la cual durante décadas se ha mantenido antigénicamente estable y una sola dosis protege durante toda la vida.

Debemos esperar los resultados de las investigaciones realizadas para la aparición de una vacuna contra el coronavirus causante de la covid-19, cuyo éxito dependerá de que el virus se mantenga estable y sin cambiar su estructura antigénica, además de que no esté circulando dos o más tipos antigénicos simultáneamente (17)

-¿En qué casos las infecciones virales ameritan el uso de antibióticos y cuándo no son recomendables?

Los antibióticos (sinónimo de antibacterianos) se usan para el tratamiento de infecciones bacterianas, los antivirales para las infecciones virales, los antifúngicos para las infecciones por hongos y los antiparasitarios para tratar a los protozoos, helmintos y ectoparásitos.

Las infecciones virales no responden a los antibióticos, pero cuando existen condiciones que comprometen las defensas del paciente, pueden surgir infecciones secundarias producidas por bacterias, generalmente procedentes de la flora endógena.

En esos casos se justifica el uso de antibacterianos. Es el caso de pacientes con influenza u otra infección respiratoria causada por virus, pero que pertenecen a la tercera edad o están inmunocomprometidos debido a padecer de diabetes, bronquitis crónica, cáncer o por recibir medicamentos inmunosupresores. En esos casos es necesario usar antibióticos para prevenir la aparición de infecciones bacterianas oportunistas.

Debe destacarse que el uso de antibióticos en infecciones virales, salvo las excepciones señaladas, no solo son ineficaces sino que promueven el desarrollo de resistencia bacteriana, lo cual representa un grave problema de salud pública mundial (16)

Las infecciones virales, generalmente son autolimitadas, pero pueden requerir medicamentos antivirales específicos.

Tal es el caso de los antiretrovirales para tratar la infección VIH-sida, el aciclovir en el caso de las infecciones por herpes-virus, la ribavirina en la Hepatitis C, la amantadina para la influenza, entre otros (1,18)

-¿Cuáles son las indicaciones generales para evitar contraer infecciones virales?

Dependerá del tipo de transmisión. Puede ser directa entre la piel y mucosas del infectado y las del susceptible, como es el caso de las infecciones de Transmisión Sexual (ITS), como el herpes genital, el papiloma humano (VPH), o el Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH).

Otra vía es a través de la transmisión mediante transfusiones de sangre o por el compartir agujas contaminadas para el consumo de drogas intravenosas, como es el caso del VIH y las hepatitis B y C.

Otra vía de transmisión es la respiratoria (vía aerógena) a través de las gotillas de saliva de las personas enfermas o portadoras asintomáticas, como es el caso de la influenza, los coronavirus (SARS-1, el MERS y el SARS Co-2, surgido este último en 2019 en China).

También se transmiten por vía aerógena los resfriados comunes, los virus causantes de infecciones exantemáticas (rubeola, sarampión, varicela, mononucleosis infecciosa, entre otros).   

Otra vía es la fecal-oral,  a través del consumo de aguas o alimentos contaminados, como es el caso de los rotavirus, algunos coronavirus, la hepatitis A, y los enterovirus (ECHO, coksakie, polio, entre otros).

Otra vía de transmisión es la transplacentaria, que puede ser usada por muchos virus para llegar al embrión o al feto, induciendo al aborto, parto prematuro, mortinato o malformaciones congénitas.

El más conocido es el virus de la rubeola, que se asocia a malformaciones cardiacas y lesiones oculares del neonato.

También existe la vía utilizada por los arbovirus, como el dengue, la fiebre amarilla,  la chikungunya y el zika, que requieren de un vector artrópodo para su transmisión, por lo que deben tomarse las medidas para evitar que mosquitos transmisores lleguen a picar a los hospederos susceptibles.

Por supuesto la mejor manera de evitar una infección viral es la vacunación cuando exista y esté disponible y al alcance de la población.

Una última vía es el contacto con animales como las encefalitis equinas, las antavirosis, las fiebres hemorrágicas, entre otros.  

Por todo lo señalado, conociendo la forma de transmisión de los virus se podrán controlar las infecciones virales, obligación que recae en los órganos de salud de cada país. (1-3)

-¿Cuáles medicamentos se están ensayando para tratar la covid-19?

El Remdesivir (Giliad), que es un análogo de nucleótidos que muestra actividad in vitro contra varios virus que tienen ARN como su material genético, como es el caso del SARS-CoV-2.

Así mismo, la combinación de dos drogas anti-retrovirales, Lopinar y Ritonavir (Kaletra), que son inhibidores de la proteasa viral, también está siendo evaluado en pruebas clínicas.

Se está haciendo un esfuerzo especial para confirmar informaciones preliminares provenientes de China que indican un efecto benéfico de la administración de fosfato de cloroquina.

También se están evaluando drogas como la azitromicina y la ivermectina, entre otras.

En algunas redes sociales irresponsablemente anuncian medicinas y procedimientos que supuestamente refuerzan el sistema inmune o destruyen al coronavirus de la covid-19; esas informaciones carecen de pruebas científicas, por lo cual debe tenerse  mucha cautela a la hora de aplicarlas(18)

-¿Qué adelantos existen sobre la vacuna para controlar la covid-19?

Una vacuna contra la covid-19 sería la mejor forma de luchar contra la pandemia, pero la realidad es que su desarrollo tomará años.

Se han desarrollado varias metodologías basadas en la proteína S que se encuentra en las espículas presentes en la superficie del virus y que tiene como función reconocer el receptor celular (ACE2) con el cual se inicia la infección.

Se está trabajando con proteínas producidas por ingeniería genética, vectores virales, péptidos sintéticos, ADN y ARN.

Quizás los dos candidatos a vacuna más avanzados en su desarrollo son los basados en ARN mensajero (Moderna Therapeuthics) y en ADN (Inovio Pharmaceuticals). 

Debemos tener paciencia, ya que la obtención de la vacuna definitiva deberá pasar por extensas pruebas clínicas en humanos para determinar su seguridad (18)

-¿Qué pronostica sobre la evolución de la pandemia de la covid-19?

Prefiero responder a esta pregunta acudiendo a las palabras del gran virólogo venezolano, el doctor José Esparza, del Instituto de Virología Humana de la Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland, Baltimore, EEUU:

“La pandemia de covid-19 pudiera resultar en un antes y un después, quizás comparable con algunos de los efectos de la pandemia de Gripe Española de 1918-1919.

Guardando las diferencias, también se podrían encontrar similitudes y lecciones con la mucho más severa Peste Negra que asoló a Eurasia entre 1347 y 1351.

La pandemia de covid-19 apenas se está iniciando y probablemente lo peor está por venir. Aunque debemos esperar lo mejor, tenemos la obligación de prepararnos para lo peor. Lo que hace necesario responder con energía a la epidemia del covid-19 no es tanto lo que sabemos sobre ella, sino lo que no sabemos (18).

Referencias bibliográficas

  • (1) Carmona, O: Microbiología Médica, Editorial McGraw Hill Interamericana, 5ta  edición, 1997
  • (2) Richman, D. et al: Clinical Virology, American Society for Microbiology, 4th edition, 2017
  • (3) Flint, S,J. et al: Principles of Virology, Eiley 4th edition, 1995
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  • (17) Esparza,  J. Lessons from history: What can we learn from 300 years of pandemic flu that could inform the response to COVID-19? American Journal of Public Health, in press, 2020; Vol 110, doi:10.2105?AJPH. 305761,2020
  • (18) Esparza J. COVID-19: una pandemia en pleno desarrollo. Gaceta Médica de Caracas 128:5-11, 2020

Dr. Oswaldo Carmona

El doctor Oswaldo Carmona es médico microbiólogo, egresado de la Universidad Central de Venezuela (UCV) y con estudios en el Instituto de Ciencias Avanzadas (México); Instituto Politécnico Nacional (México) y el Center for Disease Control (Atlanta, Estados Unidos). Doctor en Ciencias Médicas (Universidad del Zulia), magíster en Educación Superior Universitaria (Universidad Simón Bolívar), ex-jefe de la Unidad de Microbiología y Enfermedades Infecciosas del Hospital Vargas de Caracas, profesor titular y ex-jefe de la Cátedra de Microbiología de la Escuela de Medicina José María Vargas (Universidad Central de Venezuela). Presidente Honorario de la Sociedad Venezolana de Microbiología. Creador y Director de la página web: www.cazadoresdemicrobios.com. Premio Nacional de Medicina – Microbiología – Ceprosalud (1999-2000); primera y única descripción de la ultraestructura molecular de la cápsula bacteriana; primera identificación de la Chlamydia trachomatis en Venezuela; fundador del Proyecto de Vigilancia de la Resistencia Bacteriana en Venezuela (www.provenra.com.ve) y creador de un enfoque cognoscitivo para la enseñanza de la Microbiología Médica, basado en la estructura del pensamiento humano. Publicaciones: 207 trabajos científicos publicados; dos libros de texto: Microbiología Médica, McGraw Hill Interamericana y Microbiología Médica, publicaciones de la Biblioteca, Vicerrectorado Académico de la UCV. Libros sobre Resistencia bacteriana, Diagnóstico Microbiológico, Cazadores de Microbios en Venezuela, entre otros. 19 monografías y 231 biografías.

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