Parasitología y Virología: Conceptos Esenciales y Ciclos de Vida

Parasitología

Conceptos Básicos

La parasitología es la rama de la biología que estudia la relación entre el parásito y el huésped. Las técnicas analíticas que se utilizan son muy diversas por la amplia gama de organismos que abarca.

El Parasitismo

Relación entre seres vivos en la que el parásito se nutre a costa del huésped, causando enfermedad o lesión, y en ocasiones la muerte.

Propiedades de la relación:

• Escaso valor de las vacunas.
• Resistencia a la reinfección.
• Variación antigénica como mecanismo del parásito para escapar de la acción de defensa del huésped.
• Parasitación múltiple.

Tipos de parasitismo:

• Temporal u ocasional: el parásito tiene ciclos de vida libre, o más frecuente, el obligado en que el parásito necesita un hospedador para vivir.
• En el interior del hospedador (endoparasitismo) o sobre la piel y anejos (ectoparasitismo).
• En un solo huésped (parásitos monoxenos) o más de uno (heteroxenos).

Epidemiología

Los ciclos de vida de los parásitos son muy variables, dependiendo de ellos presentan distintas vías de transmisión:

1. Directa: por contacto persona-persona o por vía transplacentaria (toxoplasmosis).
2. Fecal-oral o mediante alimentos (ej. Amebiasis, teniasis).
3. Telúrica, por suelos contaminados (ascaridosis).
4. Antropozoonosis, el hombre se contagia por animales infectados (toxoplasmosis, hidatidosis).
5. Mediante artrópodos (paludismo, leishmaniasis).

En la prevalencia de estas enfermedades tienen gran importancia los factores ecológicos (clima, pluviosidad) y los socioeconómicos y culturales (higiene, alcantarillado), lo que hace que muchos de ellos sean tropicales.

Vías de Entrada

• Digestiva, la más frecuente, por ingestión de huevos. Desde la digestiva el ciclo puede seguir hacia los tejidos o quedarse en el aparato digestivo.
• Mucosas (vaginal, uretral…).
• Cutánea, es la vía de parásitos que se transmiten por picaduras de artrópodos o de larvas.
• Respiratoria, poco frecuente.
• Transfusional, se transmiten homoflagelados.

Sintomatología y Profilaxis

Es variable y oscila desde síntomas leves a manifestaciones graves, depende del tamaño, actividad, toxicidad, número, respuesta inmunitaria del huésped.

Su prevención comprende el control de los reservorios y de los vectores, de las fuentes de infección, del medio ambiente, de la higiene y alimentación.

Clasificación de los Parásitos Más Importantes

Todos tienen células eucariotas, con estructuras más o menos complejas y núcleo verdadero. Los seres vivos se clasifican en 5 reinos (procariota, protoctista, hongos, vegetales y animales), los parásitos están incluidos en dos:

• Protoctista: protozoos.
• Animal: metazoos, dentro de este:
  • Helmintos: platelmintos y nematelmintos.
  • Artrópodos.

Los parásitos más importantes clínicamente son: protozoos, helmintos y artrópodos.

Virología

Definición

Un virus es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside de proteínas que envuelve al ácido nucleico, que puede ser ADN o ARN. Pueden estar formados por una sola cadena (monocatenario), o por dos (bicatenario). Esta estructura puede estar formada por la envoltura vírica, que es una capa lipídica con diferentes proteínas, dependiendo del virus. El ciclo vital de un virus siempre necesita del metabolismo de la célula invadida para replicar su material genético, produciendo muchas copias del virus. Puede infectar células eucariotas (animales o vegetales), o procariotas (bacteriófagos o fagos).

Estructura de los Virus

Está compuesto de una molécula de ácido nucleico y una envoltura proteínica.

• El ácido nucleico es solamente de un tipo, ADN o ARN, nunca los dos. Según el tipo de ácido nucleico y la polaridad de los monocatenarios se distinguen 6 clases de virus: ADNbc, ADNmc, ARNbc, ARNmc+, ARNmc- y RETROVIRUSmc+.
• La envoltura proteínica recibe el nombre de cápside. Está formada por unas subunidades idénticas denominadas capsómeros. La función principal de la cápside es proteger al ácido nucleico.
• Los capsómeros son proteínas y se ensamblan entre sí dando a la cubierta una forma geométrica.

Según la forma de la cápside, se pueden distinguir los siguientes tipos:

• Cilíndricos o helicoidales: tienen una cápside cilíndrica, los capsómeros, que son de un solo tipo, se acoplan en torno a una hélice simple de ácido nucleico. Ej. Virus del mosaico del tabaco.
• Icosaédricos: los capsómeros, que suelen ser de varios tipos (triangular o pentagonal), se ajustan formando un icosaedro regular, dejando un hueco central donde se sitúa el ácido nucleico. Ej. Lo constituyen los adenovirus, entre los que se encuentran los virus de los resfriados y faringitis.
• Complejos: son una mezcla de las dos anteriores y tienen la siguiente estructura general:
  • Una cabeza icosaédrica que contiene el ácido nucleico.
  • Una cola helicoidal que constituye un cilindro hueco.
  • Un collar de capsómeros entre la cabeza y la cola.
  • Una placa basal, al final de la cola, con unos puntos de anclaje que sirven para fijar el virus a la membrana celular.
• Virus de membrana: presentan una envoltura de características parecidas a una membrana plasmática: doble capa fosfolipídica y proteínas, bastantes de ellas glicoproteínas que salen hacia el exterior llamadas espículas. La cápside suele ser icosaédrica, también los hay con cápside helicoidal. La envoltura lipoproteica es un resto de la membrana plasmática de la célula infectada donde se ha formado el virus.

Ciclo Vital de un Virus

Comprende 2 fases:

• Fase extracelular: en la que el virus permanece sin alterarse y conserva su capacidad para infectar o penetrar en una célula viva y se le denomina virión. El tiempo de supervivencia es el tiempo en el que conserva su capacidad infectante, depende principalmente de la cápside y de la envoltura externa.
• Fase intracelular: en la que el virus penetra en el interior de la célula viva y experimenta una serie de modificaciones que le permiten desarrollarse y reproducirse.

Cuando está dentro de la célula puede seguir 2 caminos de ciclo vital:

• Ciclo lítico u ordinario: consiste en la replicación del material genético del virus, como la transcripción y traducción del mensaje para producir proteínas, tanto de la cápside como enzimas necesarios para todos los procesos y para el ensamblaje de las piezas de los nuevos virus. Finalmente se produce la lisis de la célula huésped, que muere por agotamiento.
• Ciclo lisogénico: consiste en la incorporación del ADN del virus al ADN de la célula, quedando integrado en los cromosomas celulares, en forma de virus atenuados y pudiendo permanecer latente durante largos periodos de tiempo. Finalmente, determinadas alteraciones inducen la formación de nuevos virus y comenzar un ciclo lítico.

Mecanismos de Reproducción o Replicación de un Virus

Se reproducen mediante un mecanismo llamado replicación, utilizando el mecanismo metabólico de la célula que infecta; elabora sus propias proteínas y la cápside, dando lugar a un nuevo virus.

Fases de la replicación vírica:

1. Fase de infección: el virus penetra en el interior de la célula. Los virus que presentan envoltura externa se produce una fusión de la cubierta del virus con la membrana de la célula que infectan, cuando se fusionan las dos estructuras se produce una abertura por la cual la nucleocápside se introduce en el interior de la célula. Los virus que no presentan envoltura externa, generalmente penetran en el interior de la célula por fagocitosis. Gran parte de virus desnudos inyectan el ácido nucleico tras la unión de su cápside a la membrana del huésped. Otros penetran directamente. Si el ácido nucleico penetra junto con las proteínas de la cápside, estas deben ser eliminadas y este proceso se llama denudación. Después de la penetración, o en la misma, el virus se desprende de la cápside y el núcleo queda en contacto directo con el medio intracelular.
2. Fase de replicación o síntesis de ácido nucleico y proteínas: los virus tienen un objetivo: producir copias de sí mismos en gran cantidad, utilizando la metabolización de la célula viva para poder realizar la replicación, transcripción y traducción.
   • Si se trata de virus ADN: el ADN contiene la información hereditaria, la cual se transmite a las células hijas gracias a la replicación o autoduplicación del ADN. La información del ADN se expresa a través del ARNm (transcripción) y finalmente a través de las proteínas (traducción). El ARNm es el intermediario obligatorio y finalmente es la proteína la que expresa las órdenes o mensajes del ADN.
   • Si se trata de un ARN, hay 2 casos: el ARN se replica directamente, y se traduce para sintetizar las proteínas de la cápside o el RETROVIRUS (VIH), que tiene 2 copias idénticas de ARNmc, que se replica de una manera inusual, a través de una forma intermedia de ADNbc, que se integra en el genoma de la célula huésped, este proceso se lleva a cabo mediante una enzima clave, la transcriptasa inversa, que dirige la síntesis de ADN a partir de ARN.
3. Fase de liberación:
   • Etapa de ensamblaje: los capsómeros se unen para formar la cápside, que a su vez rodea una molécula de ADN para formar nuevos virus.
   • Etapa de liberación: los virus salen de la célula, o por lisis de la membrana plasmática o poco a poco, por un proceso de exocitosis, donde se lleva una parte de la membrana celular, por lo que constituye un virus con envoltura.