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Virus: radiografía de un misterio biológico.

Acompañan a la humanidad desde siempre y los científicos aún dudan de si son seres vivos | Los virus solo persiguen replicarse, por eso son tan letales.

Virus: radiografía de un misterio biológico.

Acompañan a la humanidad desde siempre y los científicos aún dudan de si son seres vivos | Los virus solo persiguen replicarse, por eso son tan letales.

Vicente Montes 22/03/2020

Un virus es “una muestra de malas noticias envuelta en proteína”. La frase es del inmunólogo Peter Medawar (1915-1987). Constituyen la forma más simple de materia organizada capaz de “pensar” en el único objetivo de replicarse sin fin. Aún constituyen un misterio biológico que escapa a los conceptos de vida: los científicos discuten todavía hoy si se trata de formas vivas o simplemente de una estructura química con capacidad de autoorganizarse. Son, sin embargo, la mayor amenaza para la humanidad, con una rapidísima capacidad para mutar, adaptarse a los cambios y permanecer dormidos esperando tiempos mejores. Regresan cíclicamente con el único afán de reproducirse, incluso aniquilando a su huésped. El premio Nobel Joshua Lederberg (1925-2008) señaló que “la mayor amenaza concreta al dominio permanente del hombre en el planeta es un virus”. Su frase aparece en la pantalla en el comienzo de la película “Estallido” (1995), en la que una pandemia pone contra las cuerdas a la humanidad. ¿Qué sabemos de los virus? ¿Por qué resultan tan letales, escurridizos e “inteligentes”?

El cuerpo humano está asediado por multitud de organismos: bacterias, hongos o protozoos, por ejemplo, se aprovechan de nosotros, pero no todos causan enfermedades; algunos incluso ayudan a nuestro organismo. Los virus, en cambio, no permiten ninguna colaboración. Su objetivo es exclusivamente sobrevivir y reproducirse, y para ello la única forma es penetrar en una célula, tomar el control de ella, replicarse y destruirla para continuar su ciclo.

Aunque llevan con nosotros muchísimo tiempo (de hecho quizá desde el origen mismo de la vida en nuestro planeta) los conocemos desde hace poco, relativamente. Fue a principios del siglo XX cuando los científicos constataron que no tienen nada que ver con las bacterias. Las bacterias son células como cualquier otra: realizan procesos energéticos para mantenerse vivas, cuentan con ADN que actúa como “libro de instrucciones” para su actividad sintetizando unas 4.000 proteínas distintas y se reproducen. Los virus son muchísimo más simples que eso: solo código genético envuelto. Y su tamaño es muy muy pequeño. Para hacernos una idea, si ampliásemos un virus al tamaño de una persona, una bacteria sería más grande que la Catedral de Oviedo. Por eso han permanecido desconocidos tanto tiempo: solo pueden observarse a través de microscopios electrónicos y durante muchos años escapaban a cualquier intento de detectarlos.

Las bacterias pueden sobrevivir sin la ayuda de ningún otro organismo y son la base de la vida de este planeta: descomponen materia, devuelven gases a la atmósfera y forman parte esencial (aun las dañinas) del ciclo vital. Los virus no. No pueden hacer nada por su cuenta, no tienen fuente de energía ni maquinaria alguna para sintetizar proteínas. Son una sorprendente y terrible estructura de genes encerrados en una cápsula con capacidad de encontrar la “llave” que les permita abrir una célula e infectarla para reproducirse. Son un trozo de material genético capaz de desarrollar todo su potencial químico para replicarse. Son instrucciones en estado puro, que necesitan un huésped, la célula, para cumplir sus objetivos: convertirlas en nuevas fábricas de virus.

Aunque no hay registros fósiles de virus, sabemos que se originaron hace millones de años. Cada ser vivo tiene sus propios virus asociados: hay virus específicos de plantas o de ciertos animales. ¿Cómo se formaron? La mayoría de los científicos creen que se trata de fragmentos de material genético desprendido de cromosomas y que han encontrado la manera de reproducirse de forma independiente.

¿Pero cómo entran en las células?

Una vez que el virus llega a un huésped, debe infectarlo. Para ello tiene que entrar en las células, inocularle su código genético y “obligar” a la célula a dejar su actividad vital para dedicarse a fabricar nuevos virus. Numerosas sustancias rodean a nuestras células, pero solo algunas logran entrar. En la superficie de las células hay moléculas receptoras que actúan como una cerradura. Es necesario que en el exterior haya otra molécula específica para “abrir” esa entrada. Ese cerrojo es muy importante, porque garantiza que cada célula cumpla su misión en nuestro cuerpo; que solo cierto tipo de células respondan a estímulos externos determinados.

Los virus llevan en la membrana que rodea a su material genético un manojo de llaves, todas iguales, que solo abrirán el cerrojo de unas células concretas. Eso explica por qué cada tipo de virus se manifiesta en distintos órganos u ocasiona diferentes patologías. Por ejemplo, el virus del sida (VIH) tiene las llaves de unas células muy específicas del sistema inmunitario, las llamadas CD4. El coronavirus SARS-CoV-2 (causante de esta pandemia de COVID-19) parece tener la llave de células de nuestro sistema respiratorio, de ahí que se manifieste como una neumonía.

Virus con ADN o con ARN

Los virus se clasifican en distintos tipos, en función de que en su interior lleven ADN (ácido desoxirribonucleico) o su “hermano” el ARN (ácido ribonucleico). Ambos son diferentes y actúan de manera diversa en la célula. Los virus que llevan su información genética en forma de ADN tienen que replicar su código genético en el núcleo de la célula. Una vez allí, ese ADN se sintetiza en ARN, que son las “instrucciones” que el núcleo celular envía a los orgánulos que se encuentran en el citoplasma y transforman esas instrucciones en proteínas.

En cambio, los virus con código genético en forma de ARN no necesitan infectar el núcleo. El ARN vírico queda directamente en el citoplasma y ya toma el mando en la fabricación de proteínas y la replicación de genes para crear múltiples copias del virus. El coronavirus causante del COVID-19 forma parte de esta última familia.

¿Cómo se replican?

En una primera fase, la envoltura del virus (cápside) se conecta con la célula, haciendo que su “llave” encaje con la “cerradura” de la célula. Los virus han ido evolucionando para infectar células en las que hay la maquinaria precisa que les permita replicarse. Una vez que la puerta de acceso a la célula está abierta, los virus se introducen a través de la membrana. Este proceso difiere en cada especie, ya que el tipo de membrana varía (por ejemplo, las células vegetales tienen una pared rígida de celulosa). Después, las enzimas del virus o del huésped descomponen el envoltorio del virus, de modo que su genoma vírico queda libre. En el caso de los virus con ARN, ese código genético comienza a ser “leído” por la célula, que fabrica y ensambla nuevos virus. En cuanto numerosos virus han sido creados, la membrana de la célula revienta, liberando nuevos patógenos dispuestos a infectar otra célula.

¿Cómo podemos combatirlos de manera natural?

Solo hay una manera: evitar su entrada. Para ello debemos protegernos, impidiendo que se adentren en nuestro organismo, extremando las medidas de higiene. Nuestra piel ya es una poderosa barrera de células muertas que actúan como una primera muralla. Pero pueden entrar en nuestro tracto digestivo o respiratorio, o a través de las mucosas. Aunque también ahí hay sistemas de protección, son menores. Una vez en nuestro cuerpo, los macrófagos (un tipo de células) inspeccionan buscando objetos extraños, los devoran, y envían señales a los linfocitos B y T para que acudan a la zona donde se ha detectado una invasión. Sin embargo, un virus desconocido supone un enemigo brutal porque nuestras defensas no pueden identificarlo bien y combatirlo.

¿Por qué cambian tan rápido?

Cada copia de código genético tiene un factor de error. Los virus que transportan material en forma de ADN tienen sistemas para evitar la existencia de copias defectuosas; no así los formados por ARN, que desarrollan muchas más mutaciones. Esas variaciones son aleatorias, en ningún caso el virus “aprende” o “se adapta”, pero esos cambios pueden hacerlo más letal o mejor preparado para ciertas situaciones. Aquellos cuyas mutaciones resultan inútiles simplemente desaparecen, pero los que cuentan con cambios que los hacen más efectivos se propagarán más.

¿Son siempre tan malos?

Paradójicamente, los virus pueden ser de ayuda para erradicar enfermedades. Muchas recientes investigaciones genéticas buscan introducir en nuestro ADN genes que eviten la aparición de enfermedades o que nos ayuden a combatirlas. Los científicos ven que los virus pueden ser una buena herramienta para poder hacerlo. ¿No podría un virus debilitado y domesticado servir de vía para introducir nuevas instrucciones a nuestras células, de modo que podamos evitar dolencias o anular enfermedades de origen hereditario? Pues esa es la revolución que viene.

Viroides y priones: patógenos aún más simples

Con todo, los virus no son las estructuras más pequeñas capaces de infectarnos. Los viroides, como los virus, cuentan con un tipo de ácido nucleico, pero carecen de envoltura. Su código genético no lleva la información necesaria para sintetizar proteínas. Los priones están formados por una proteína tan solo, sin ninguna información genética: alteran directamente otras proteínas de nuestro cuerpo convirtiéndolas en material infeccioso.

¿Pero pueden ser una amenaza como para extinguir nuestra especie?

Hemos convivido con virus desde siempre, pero la mayoría constituyen enemigos que resultan viejos conocidos. Sin embargo, los virus nuevos sí son una importante amenaza. Carecemos de experiencia para combatirlos y algunos de ellos pueden causar enfermedades graves. Los virus no surgen por generación espontánea; la mayoría son variaciones de virus que infectan a animales y que por alguna razón pasan a afectar a nuestra especie. Eso ha ocurrido con el VIH y se cree que también con el coronavirus causante del COVID-19. En otros casos, por ejemplo, en la gripe, se trata de virus que cambian muy rápidamente y logran despistar a nuestro sistema inmunitario. La acción humana en ecosistemas diversos y los desequilibrios que genera pueden hacer que nos afecten nuevos virus. En los últimos cien años hemos aprendido a combatir a los que conocíamos desde hacía tiempo, incluso algunos han quedado erradicados.

Ya hemos visto el efecto dramático que ocasiona un virus como el del COVID-19, pese a que en términos generales su letalidad no es elevada. Pero, ¿qué pasaría con un virus nuevo, similar a la viruela, fuerte, muy infeccioso y con gran capacidad de propagación? Esa será la lección de la que deberíamos estar tomando nota ya. ¿Recuerdan el final de “¿La guerra de los mundos”, de H. G. Wells (1898)? Los extraterrestres invasores caen aniquilados por una bacteria; pero lo más probable es que esa victoria se la hubiese llevado un virus, aunque Wells entonces no lo sabía. Su existencia era desconocida entonces.

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