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🔁 Cómo se multiplica un virus: ciclo lítico y lisogénico

Los dos caminos de una infección viral, el caso especial de los retrovirus como el VIH, y las proteínas infecciosas llamadas priones.

Los dos empiezan igual

Una infección viral empieza siempre de la misma manera, sea cual sea el camino que tome después. Primero el virus se ADHIERE: sus proteínas de superficie encajan con receptores de la membrana de la célula. Después INYECTA su material genético; en el caso de un bacteriófago, la cápsida se queda pegada por fuera como una jeringa vacía.

A partir de ahí el camino se bifurca. En el ciclo LÍTICO, el material genético del virus toma el control de inmediato y la célula termina destruida en cuestión de minutos u horas. En el ciclo LISOGÉNICO, el material genético se integra en el cromosoma de la célula y se queda ahí, callado, durante meses o años.

Que los dos ciclos empiecen igual es importante y suele perderse cuando se dibujan por separado: no son dos tipos distintos de virus, es el mismo virus tomando uno u otro camino.

Un mismo virus, dos caminos, y uno vuelve al otro1. Se adhiereLas proteínas del virus encajan en la superficie de la célula.2. Inyecta su material genéticoLa cápsida se queda fuera; entra el ADN o el ARN.Los dos ciclosempiezan igual.Ciclo LÍTICOminutos u horas3. Toma el controlLa célula deja de hacer lo suyo y copia el virus.4. Se arman los virus nuevosCientos de cápsidas se llenan con las copias.5. La célula estallaSe rompe y libera los virus. Muere.Ciclo LISOGÉNICOmeses o años, en silencio3. Se integra en el cromosomaEl ADN viral se inserta: ahora se llama profago.4. Se copia en cada divisiónLa célula vive y se divide; todas las hijas lo llevan.5. Un día se activaRadiación, estrés o calor lo desprenden del cromosoma.y al activarse ENTRA AL CICLO LÍTICO, por el paso 3El lisogénico no es el inofensivo: es el que espera, y mientras espera se multiplica.Por eso el herpes vuelve años después: el virus nunca se fue, estaba dentro del cromosoma.
Los dos ciclos virales, y por dónde vuelve el lisogénico

El ciclo lítico, paso por paso

  1. 1. Adhesión

    El virus se une a la superficie de la célula.

    • Sus proteínas de superficie encajan con receptores específicos de la membrana.
    • Si no encajan, no hay infección: esa es la especificidad viral.
  2. 2. Entrada del material genético

    El ADN o el ARN del virus pasa al interior de la célula.

    • En un bacteriófago, la cápsida se queda fuera y solo entra el ácido nucleico.
    • En muchos virus de células animales entra la partícula completa y se desarma dentro.
  3. 3. El virus toma el control

    La célula deja de hacer lo suyo y empieza a trabajar para el virus.

    • Los genes virales se expresan usando los ribosomas y las enzimas de la célula.
    • Se copia el material genético del virus muchas veces.
    • Se fabrican las proteínas de la cápsida en cantidad.

    Ojo: El virus no aporta ninguna maquinaria: absolutamente todo lo pone la célula. Por eso no puede multiplicarse fuera de una.

  4. 4. Ensamblaje

    Las piezas se arman en virus completos.

    • Cada cápsida nueva se llena con una copia del material genético.
    • Se acumulan cientos de virus dentro del citoplasma.
  5. 5. Lisis

    La célula se rompe y libera los virus nuevos.

    • La membrana se rompe: eso es la lisis, y de ahí el nombre del ciclo.
    • La célula queda destruida y muere.
    • Cada virus liberado puede infectar una célula nueva.

    Ojo: El daño visible de una infección viral —los síntomas— viene en buena parte de la cantidad de células que mueren así.

Dato: Un solo bacteriófago puede producir entre 100 y 200 virus nuevos en unos 30 minutos. Con esa multiplicación, un cultivo de bacterias visible a simple vista se puede aclarar por completo en unas horas.

El ciclo lisogénico: el que espera

En el ciclo lisogénico, el ADN viral no toma el control: se INSERTA dentro del cromosoma de la célula. En esa forma integrada recibe un nombre propio, profago, y a partir de ahí es una parte más del material genético de la célula.

La célula sigue viva y sigue dividiéndose con normalidad, solo que cada vez que copia su cromosoma copia también el profago. Todas las células hijas nacen infectadas, y ninguna presenta síntoma alguno. La infección se está multiplicando sin destruir nada y sin que nadie se dé cuenta.

Tarde o temprano, algo activa al profago: radiación ultravioleta, ciertas sustancias químicas, estrés, fiebre. El profago se desprende del cromosoma y entra al ciclo lítico, es decir, continúa por el paso donde toma el control, y a partir de ahí destruye la célula igual que en el otro camino.

Por eso decir que el ciclo lisogénico es «el que no hace daño» está mal. Es el que espera, y mientras espera se multiplica en silencio. Y de ahí sale la explicación de algo que quizá hayas visto: por qué el herpes labial reaparece años después, o por qué el virus de la varicela puede volver mucho más tarde como herpes zóster. No es una infección nueva: el virus nunca se fue, estaba integrado, y algo lo activó.

Los dos ciclos comparados
AspectoCiclo líticoCiclo lisogénico
Qué hace el material genético viralToma el control de la célula de inmediatoSe integra en el cromosoma y se queda callado
Nombre en esa formaNo recibe uno especialProfago
Qué le pasa a la célulaMuere al romperse y liberar los virusSigue viva y se divide con normalidad
Cuánto duraMinutos u horasMeses o años
Hay síntomasSí, por la cantidad de células que muerenNo, mientras dura la integración
Cómo se propaga la infecciónLos virus liberados infectan células nuevasCada división celular produce otra célula infectada
Cómo terminaCon la lisis de la célulaCon la activación del profago, que entra al ciclo lítico

Dato: Algunos profagos le aportan genes útiles a la bacteria que los hospeda, y no siempre para bien nuestro: las bacterias de la difteria y del cólera producen sus toxinas gracias a genes que les entregó un virus. Sin ese profago, esas bacterias serían mucho menos peligrosas.

Retrovirus: el ARN que se convierte en ADN

Un retrovirus es un virus cuyo material genético es ARN y que hace algo que parecía imposible: fabrica ADN a partir de ese ARN. El nombre viene de ahí, porque va al revés del flujo habitual de información, que es de ADN a ARN.

Para lograrlo trae consigo una enzima propia, la transcriptasa inversa. Con ella copia su ARN a ADN, y ese ADN se integra en el cromosoma de la célula humana, exactamente como un profago. A partir de ese momento, la célula lleva las instrucciones del virus entre las suyas.

El ejemplo más conocido es el VIH, el virus que causa el sida. Ataca a un tipo específico de glóbulo blanco, los linfocitos T colaboradores, que son justamente las células que coordinan la respuesta inmunológica. Al destruirlos poco a poco, el sistema de defensa se queda sin director, y lo que termina enfermando gravemente a la persona son infecciones que un sistema inmunológico sano controlaría sin problema.

Que se integre en el cromosoma es lo que hace tan difícil eliminarlo: los medicamentos actuales controlan la replicación y permiten a las personas con VIH llevar una vida larga y con una carga viral indetectable, pero sacar del cromosoma un gen ya insertado es otro problema.

Dato: La transcriptasa inversa se convirtió en una herramienta de laboratorio indispensable. Se usa para fabricar ADN a partir de ARN mensajero, y es una de las piezas básicas de la biotecnología: una enzima que descubrimos porque un virus la traía.

Priones: una enfermedad sin ADN ni ARN

Un prión no es un virus ni es un organismo: es una PROTEÍNA mal plegada capaz de causar enfermedad. No tiene ácidos nucleicos de ningún tipo, y sin embargo se transmite.

El mecanismo es sorprendente. La proteína existe normalmente en tu cuerpo, sobre todo en el sistema nervioso, con un plegamiento correcto. Un prión es esa misma proteína plegada de otra manera, y al entrar en contacto con las normales induce a que se plieguen como él. Cada una convertida convierte a otras, y así se propaga un cambio de forma, sin copiar ninguna información genética.

Las proteínas mal plegadas se acumulan y destruyen tejido nervioso, dejando el encéfalo lleno de espacios, con aspecto esponjoso. De ahí el nombre de estas enfermedades: encefalopatías espongiformes. En vacas se conoce como enfermedad de las vacas locas, y en humanos, la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. Se diagnostican con seguridad examinando el tejido nervioso y viendo esos espacios.

El interés de fondo es conceptual. Un prión demuestra que se puede transmitir una enfermedad sin transmitir ácidos nucleicos, y eso obligó a revisar la idea de que toda información biológica viaja necesariamente en ADN o ARN. La propuesta tardó años en ser aceptada, y a su autor, Stanley Prusiner, le valió el Premio Nobel en 1997.

Bacteria, virus y prión
AspectoQué esQué contiene y cómo se propaga
BacteriaCélula viva completaADN, ribosomas y metabolismo. Se divide por sí sola
VirusAgente no vivoADN o ARN dentro de una cápsida. Necesita una célula para copiarse
PriónSolo una proteína mal plegadaNingún ácido nucleico. Induce a otras proteínas a plegarse igual
Se trata con antibióticosLa bacteria síEl virus no y el prión tampoco
TamañoAlrededor de 1 micrómetroEl virus, unos 100 nanómetros; el prión es una sola molécula

Dato: Los priones resisten el hervor, la radiación y los desinfectantes que destruyen a bacterias y virus, porque esas técnicas atacan ácidos nucleicos y membranas, y un prión no tiene ninguno de los dos. Esterilizar instrumental que estuvo en contacto con tejido nervioso infectado es un problema serio de verdad.

Basado en: Biggs, Biología, cap. 18 «Bacterias y virus», sección 2.