Microorganismos Eucariotas, Virus y Priones: Estructura, Ciclos Virales e Interacciones con Huéspedes

Microorganismos eucariotas

Reino Protista:

• Algas: autótrofas, fotosintéticas y con pared celulósica.
• Diatomeas: poseen caparazón de sílice que forma depósitos de diatomeas.

Hongos

Son heterótrofos y presentan pared celular de quitina y celulosa. Realizan digestión externa mediante enzimas.

Tipos de hongos

• Ficomicetos
• Ascomicetos
• Basidiomicetos

Protozoos

Son seres heterótrofos y unicelulares, sin pared celular, de reproducción rápida.

Clasificación de los protozoos

• Flagelados: por ejemplo, Trypanosoma.
• Sarcodinos: por ejemplo, Entamoeba.
• Esporozoos: por ejemplo, Plasmodium.

Los virus

Los virus no tienen estructura celular ni organelos; están formados únicamente por ácido nucleico (ADN o ARN) y una cápside proteica. Su ácido nucleico es muy corto y contiene poca información. Son parásitos intracelulares obligados, ya que necesitan otro organismo para reproducirse. Cuando se encuentran en el aire se denominan virión.

Clasificación según la cápside

• Icosaédricos: parasitan animales.
• Helicoidales: parasitan vegetales.
• Virus complejos: presentan estructuras más elaboradas.

Clasificación según el ácido nucleico

• ADN monocatenario
• ADN bicatenario
• ADN circular
• ADN circular bicatenario
• ARN (retrovirus)

Para entrar a la célula, los retrovirus necesitan una enzima llamada transcriptasa inversa, que permite el paso de ARN a ADN. El ácido nucleico puede ser bicatenario o monocatenario. Cada virus tiene gran especificidad de huésped, por lo que solo es capaz de infectar a un tipo de célula.

Virus bacteriófagos o bacteriófagos

Presentan una cápside, un cuello y unas apéndices de fijación. En su interior contienen ADN o ARN. Este virus se fija a la pared bacteriana e inyecta su ADN en el interior, mientras que la cápside no entra. El ADN utiliza la maquinaria celular para expresar su mensaje genético: se produce la transcripción de algunos genes tardíos y se sintetizan las proteínas de la cápside. Posteriormente se ensamblan nuevas cápsides, se añade la cola y se produce la destrucción de la pared bacteriana y la lisis de la célula. Este proceso es muy rápido y eficiente (ciclo lítico).

Ciclo viral lítico

El virus llega y destruye el ADN bacteriano, comienza a formar cápsides y a continuación tiene lugar el ensamblaje. A partir de un virus se liberan cientos de virus.

Ciclo viral lisogénico

El ADN viral se acopla al ADN bacteriano y fabrica una proteína que actúa como represor del operón, por lo que el núcleo queda inactivo y el virus permanece en estado de profago. El ácido nucleico viral se va replicando sin causar daño a la bacteria, que generalmente no puede volver a infectarse. Llega un momento en que el represor se inactiva y el virus continúa con el ciclo lítico.

Virus de células eucariotas

Pueden ser helicoidales o icosaédricos. Las etapas varían según el lugar de replicación del ácido nucleico viral. Si la replicación se produce en el citoplasma, las demás etapas también ocurren allí, hasta que se forman las factorías virales. Si ocurre en el núcleo, el ciclo viral es más complejo y requiere proteínas transportadoras.

Priones

Son proteínas infectivas sin ácido nucleico. Al entrar en el organismo provocan la activación de la reproducción de la molécula (el genoma) y, tras transformar la proteína del huésped, se convierten en patógenos.

Retrovirus

Tienen ARN como material genético y poseen la enzima transcriptasa inversa. La etapa de copia de ARN a ADN se denomina provirus y puede ocurrir tiempo después de la infección; a partir de ella se produce ARN idéntico al efectivo. Ejemplos: virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), el virus de la viruela o el de la rabia.

Salida del virus

Puede ocurrir de dos formas: provocando la lisis de la membrana (virus desnudo) o formando pequeñas vesículas que envuelven al virus.

VIH

Es un virus icosaédrico, retrovirus y con membrana. Afecta a los linfocitos T4 (CD4). Hasta pasados unos 3 meses después de la infección no hay cantidad suficiente de virus detectable. El genoma queda integrado en el ADN del huésped (provirus). En estado inactivo se denomina seropositivo asintomático, con capacidad de contagio. Los tratamientos atacan al virus de diversas formas: inhibiendo la transcriptasa inversa o inhibiendo una proteína formadora de la cápside. La fase final de la enfermedad es el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida).

Terapia génica

Consiste en el uso de virus de animales modificados mediante biotecnología como vectores para esta terapia y para la fabricación de vacunas.

Viroides

Son moléculas de ARN circular monocatenario que pueden entrar en el núcleo y son capaces de infectar vegetales.

Interacciones microbianas con organismos superiores

Infección

Es la multiplicación de un microorganismo en un huésped e implica dos acciones: (1) activación de genes de proteínas inofensivas y (2) provisión de la transformación de estas en proteínas infectantes, es decir, en priones.

Infestación

Se produce por un metazoo (poco frecuente), mediante entrada y reproducción; por ejemplo, la solitaria y las lombrices.

Parásito

Es un microorganismo que produce algún perjuicio al huésped.

• Ectoparásito: coloniza partes externas del organismo (por ejemplo, el piojo).
• Endoparásito: infecta tejidos interiores.

Virulencia

Es la capacidad relativa de un parásito para causar enfermedad. Se mide mediante la DL50, que corresponde al número de células infecciosas que producen la muerte del 50 % de los individuos. Depende de:

• Capacidad invasiva del parásito; las proteínas que contribuyen a la enfermedad se denominan factores de virulencia.
• Toxicidad: las toxinas son sustancias secretadas por el parásito que causan enfermedad, como la liberación de pirógenos, la afectación del centro termorregulador del cerebro y otras hemorragias.

Atenuación

El parásito disminuye su virulencia y se vuelve más atenuado.

Patógeno

Microorganismo productor de enfermedad.

Incidencia

Proporción de individuos afectados en la población.

Brote

Gran número de individuos afectados en un corto periodo de tiempo.

Medidas de control microbiano

Vacunas

Son una medida preventiva o profiláctica que evita el desarrollo de una infección, enseñando al organismo a crear anticuerpos.

Antibióticos

Son sustancias que destruyen la pared de las bacterias en formación. Existen dos tipos según el tipo de pared bacteriana: Gram positivas y Gram negativas. Deben tomarse durante el tiempo necesario. Fueron descubiertos por Alexander Fleming, a partir de hongos, con la penicilina.