Los diferentes organismos modelo. Capítulo 2: Virus Bacteriófagos

bacteriofago T4. Gónzales, C.
Imagen de un virus bacteriófago T4.

En el capítulo 1 de estar serie,  os comenté la importancia de los organismo modelo en la ciencia. Estos organismos permiten a los científicos obtener una gran información y poder extrapolarla al resto de los organismo. En este capítulo, como su mismo nombre indica os voy a hablar de los virus bacteriófagos.

Para los que no sabéis que son los virus, son agentes infecciosos, con un tamaño entre 10-400nm. Son acelulares, se reproducen utilizando la maquinaria reproductora de una célula hospedadora, por lo que son parásitos obligados. No obstante, poseen información genética propia: dirigen su proceso de replicación y su ácido nucleico codifica para proteínas virales, estructurales o de multiplicación. Hay diferentes formas de clasificarlos:

  • En función al hospedador que parasitan se clasifican en 3 grandes grupos: virus bacterianos o bacteriófagos, virus vegetales y virus animales.
  • Por su forma: helicoidales, icosaédricos y complejos.
  • Según el tipo de ácido nucleico: ADN-virus o ARN-virus.
  • Por la presencia o ausencia de envoltura: envueltos o desnudos.

A pesar de su diversidad, suelen tener algunas características comunes como: una cubierta protectora de proteína o cápside, un genoma de ADN o ARN dentro de la cáspside, y una capa de membrana denominada envoltura, solo presente en algunos virus (Kahn, 2016).

Estructura y forma virus
Imagen 1: Estructura y forma de los virus.

Virus Bacteriófagos:

Los virus bacteriófagos o fagos son aquellos que infectan a las bacterias. Son los mas estudiados. Varían mucho en sus formas y en su material genético. Sus genomas pueden ser de ADN o ARN pudiendo tener desde cuatro genes hasta cientos (Kahn, 2016). Suelen ser virus complejos, pero también hay fagos icosaédricos, y helicoidales.

En las infecciones víricas de los bacteriófagos, existen dos ciclos de vida distintos. Un ciclo de vida lítico o un ciclo de vida lisogénico. 

Ciclo lítico:

Existen diferentes etapas: 

  1. Inicialmente se da una fase de adsorción o fijación donde se unen las proteínas o las fibras de la cola del fago a los receptores específicos de la célula bacteriana. Esta unión es reversible.
  2. Después ocurre la penetración o entrada del virus en la bacteria. En los bacteriófagos ocurre por inyección del ácido nucleico, que pasa desde la cabeza hasta la célula huésped a traves de la cola hueca.
  3. Una vez liberado el ácido nucleico, se inicia su replicación en el citoplasma celular y la síntesis de proteínas virales, utilizando la maquinaria biosintética del hospedador, también en el citoplasma.
  4. Tras esto, tiene lugar una etapa de ensamblaje o maduración, donde las copias de ácido nucleico y de proteínas virales se agrupan formando nuevos virus.
  5. Una vez terminada la multiplicación, los virus salen de la célula provocando la lisis de esta. Durante la fase de liberación, los virus envueltos adquieren su membrana a partir de la membrana de la célula hospedadora, tras insertar en ella proteínas específicas codificadas por el genoma viral.
lítico
Imagen 2: Ciclo lítico en virus bacteriófagos.

Ciclo lisogénico:

No todos los fagos presentan este ciclo, solo pueden usar el ciclo lítico. Pero existen fagos atemperados  que pueden alternar entre ciclo lítico y ciclo lisogénico.

Este ciclo permite a un fago reproducirse, pero sin matar las células de su huésped. Las fases de fijación e inyección del ADN son iguales que en el ciclo lítico. Pero se diferencian en que no se va a copiar ni expresar el ADN,  su ADN se va a incorporar al genoma de la bacteria (pasa a denominarse profago) y  se va a replicar junto con el genoma de la bacteria sin que se produzca la síntesis de los componentes virales ni la liberación de la progenie viral (Kahn, 2016).

Lisogénico
Imagen 3: Ciclo lisogénicos en virus bacteriófagos.

El Fago T4

El bacteriófago mas característico es el Fago T4. Infecta a las bacterias Escherichia coli. Mide unos 200nm, siendo de los fagos mas grandes. Pertenece al grupo T, donde también se incluyen los enterobacteriófagos T2 y T6. Tan solo consta de un ciclo vital lítico, y no lisogénico, que dura unos 30 minutos. Unas de sus características es su alta velocidad de copia del ADN con solo un error por cada 300 copias. Este fago se ha utilizado en estudios sobre la regulación génica, estudios sobre el cáncer y el control de la proliferación celular (Neyoy, 2014).

Estructura del fago T4
Imagen 4: Estructura del Fago T4

REFERENCIAS:

Neyoy, C. (2014). “Organismos modelos en biología”. Apuntes de biología molecular. Disponible en: http://apuntesbiologiamol.blogspot.com.es/2014/03/organismos-modelo-en-biologia.html [Último acceso: 15 Ene. 2018]

Khan, K. (2016). “Virus”. Khan Academy. DIsponible en: https://es.khanacademy.org/science/biology/biology-of-viruses [Último acceso: 3 jun. 2018].

El virus que pudo poner en marcha la consciencia humana

Virus
Aunque más de uno podría sorprenderse por el hecho de que partes del código genético humano proceda de antiguos virus, en realidad se trata de un fenómeno bastante más común. / PublicDomainPictures (PIXABAY)

Dos investigaciones sostienen que un gen transmitido por un antiquísimo virus podría estar en el origen el pensamiento complejo.

Las investigaciones publicadas en la revista Cell sostienen que en nuestro cerebro, donde se genera el pensamiento consciente, reside un antiguo virus desde antes de que fuésemos humanos. Este virus unió su código genético al genoma de los animales cuadrúpedos. El pequeño fragmento genético cumple la tarea de “empaquetar” información genética y enviarla desde unas células nerviosas a otras, en forma de pequeñas cápsulas que se parecen extraordinariamente a los virus mismos. Estos diminutos paquetes de información podrían formar parte de la base del sistema que permite la comunicación entre los nervios.

Para poder leer la noticia completa, aqui tenéis el enlace:

https://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/virus-que-pudo-poner-en-marcha-consciencia-humana

 

 

Curso gratuito sobre el Zika

“In the footsteps of Zika… approaching the unknown” es un curso ofrecido por una plataforma de MOOCs llamada Coursera. El acceso a los materiales es totalmente gratuito. Este curso está en inglés pero muchos de los materiales, como los vídeos, tienen su traducción al español. ¡No te lo pierdas!

Acceso directo al curso aquí: https://es.coursera.org/learn/zika

 

Imagen del mosquito Aedes aegypti portador del virus del Zika propiedad de Muhammad Mahdi Karim obtenida en Wikimedia Commons.

Curso sobre Pandemias: nuevas infecciones virales

La Universidad de Navarra nos ofrece un curso sobre Pandemias: nuevas infecciones virales en la plataforma Miríada X. El acceso a los contenidos es totalmente gratuito. Es un MOOC (Massive Open Online Course) donde podrás aprender qué es un virus y cuáles son los virus causantes de enfermedades tan importantes como el SIDA, Ébola o Zika. ¡Animaos a participar!

Os dejo el enlace directo aquí: https://miriadax.net/web/pandemias-nuevas-infecciones-virales-2-edicion-/inicio?timestamp=

Sí, yo también he cogido la gripe

Este año tampoco me ha tocado la lotería de Navidad ni la del Niño, pero en casa nos ha tocado el premio gordo con la gripe. La cuesta de enero se ha vuelto mucho más empinada para los miles de españoles que están con delirios febriles y congestiones varias recogiendo los adornos navideños y afrontando la depresión postvacacional.

Pero… ¿qué es la gripe?

La gripe o influenza es una enfermedad vírica muy contagiosa que ocasiona una infección aguda del aparato respiratorio. Es un virus, no una bacteria por lo que no se cura con antibióticos. Se transmite por vía aérea, entrando en el organismo por vía oral o nasal, por lo que se propaga al hablar, toser o estornudar. Sigue un patrón estacional, causando epidemias en otoño-invierno.

Los síntomas son fiebre alta, dolor muscular y de cabeza, malestar general, tos, mucosidad, dolor de garganta… En casos normales, suele durar entre una semana y 10 días. Los grupos de riesgos son más susceptibles de sufrir complicaciones graves, como la neumonía, que pueden acabar en el fallecimiento del paciente.

El mejor remedio para evitar contagiarse de esta enfermedad es la vacunación. La Consejería de Sanidad de Madrid ha realizado una campaña de vacunación antigripal durante los meses de octubre y noviembre, y se extenderá hasta enero, en función de los requerimientos de la población. En ella se ha vacunado a personas mayores de 60 años y grupos de riesgo, como enfermos crónicos (cardiovasculares, pulmonares, diabéticos e inmunodeprimidos) y embarazadas en su segundo o tercer trimestre de gestación. Los grupos de riesgos también incluyen a profesionales en contacto directo con muchos ciudadanos, como médicos y policías. Aun así, muchos ciudadanos pertenecientes a estos colectivos no se vacunan, lo que supone un peligro tanto para su salud como para la de los que están a su alrededor. El folleto repartido por la Consejería de Sanidad advierte de que la vacunación es un ejercicio de responsabilidad individual y colectiva para conseguir que todos estemos protegidos contra la gripe. En el encontramos información y consejos para afrontar la enfermedad, así como un teléfono de contacto para resolver cualquier duda (Teléfono Gratuito de Información Sanitaria 900 102 112).

Esta enfermedad supone un coste humano (fallecimientos), así como económico (bajas laborales, hospitalizaciones por complicaciones, refuerzo de la atención primaria dada la saturación de los centros de salud y urgencias…) por lo que se ha establecido una red de médicos centinela por todo el país, que notifican los casos que atienden en su consulta, para cuantificar la incidencia de la gripe, y recogen muestras biológicas para la identificación de los virus gripales circulantes.

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Viñeta de Miguel Brieva. De: http://bit.ly/2G3d4Pd

La ola de gripe se ha adelantado este año, alcanzando su pico máximo las últimas semanas de 2017. El virus tipo A es el principal causante de la gripe. El virus tipo B tiene mayor influencia en las últimas semanas de la epidemia, pero este año se ha extendido desde el principio de esta. El virus de la gripe tiene una gran capacidad mutante, es decir, cambia continuamente, por lo que las vacunas deben ser revisadas y modificadas cada año, para proteger a los ciudadanos de las cepas que vayan a circular ese otoño-invierno.

En España están usándose vacunas trivalentes, que tienen efecto sobre las dos cepas de tipo A y sobre la cepa B de linaje Victoria. Estas vacunas han sido diseñadas siguiendo las recomendaciones de la OMS. Esta organización realizó las siguientes recomendaciones de cepas a incluir en la vacuna para la temporada 2017-2018 en el hemisferio norte:

En cuanto al virus tipo A:

  • La vacuna incluye la cepa H1N1 en su variante Michigan (sustituyendo a la variante California) y la cepa H1N1-2009 pandémica, que ha sido empleada desde entonces en todas las campañas.
  • Se mantiene la cepa H3N2: es la misma de la temporada pasada (Hong Kong).

En cuanto al virus tipo B:

  • Se mantienen las mismas cepas B del año pasado: para las vacunas trivalentes se empleará la cepa B de linaje Victoria, mientras que para las vacunas tetravalentes se empleará además una cepa de linaje Yamagata.

Las vacunas tetravalentes que incluyen el Yamagata no se están utilizando en España. Esto ha supuesto un problema pues se ha visto un predominio de este subtipo, lo que ha hecho que la vacuna trivalente esté teniendo una efectividad del 25%, aproximadamente.

Según Flu News Europe, el sistema de vigilancia europeo de la gripe, la actividad del virus de la gripe se ha incrementado en las dos primeras semanas del año, principalmente en los países del sur, norte y oeste de Europa. Las variantes A y B están co-circulando. Según la EuroMOMO (European monitoring of excess mortality for public health action) se ha detectado mortalidad principalmente en mayores de 65 años en Reino Unido, España y Portugal.

Así que ya saben, reposo, antitérmicos, mucha agua y por favor, nada de antibióticos. Solo en el caso de existir contagio bacteriano asociado a la gripe, se recomienda el uso de antibióticos, pero no para tratar esta enfermedad, sino complicaciones asociadas a ella, causadas por una bacteria. Debemos extremar la higiene (lavar frecuentemente las manos, utilizar pañuelos de un solo uso…) y toser en el antebrazo, no en la mano. Y armarnos de paciencia.

 

BIBLIOGRAFÍA:

Álvarez, E. (13 de enero de 2018). Yamagata, el virus que está complicando la epidemia de gripe. La Voz de Galicia. Recuperado el 21 de enero de: http://bit.ly/2DuSvOi

Epidemia de gripe en la Comunidad de Madrid. (29 de diciembre de 2017). Diarioya.es. Recuperado el 21 de enero de: http://bit.ly/2BiqWSr

Gómez, J. A. (4 de enero de 2018). Epidemia de gripe en España: urgencias al límite y lo peor aún por llegar. El Español. Recuperado el 21 de enero de: http://bit.ly/2n0AZac

Abad Liñán, J. A. (12 de enero de 2018). ¿Cómo está siendo la epidemia de gripe de este invierno?. El País. Recuperado el 21 de enero de: http://bit.ly/2mYkTgt

PARA MÁS INFORMACIÓN:

Información sobre las vacunas administradas en España obtenida del Comité Asesor de Vacunas de la Asociación Española de Pediatría: http://bit.ly/2rubGC4

Información sobre la campaña de vacunación antigripal en la Comunidad de Madrid: http://bit.ly/2DxPPOR

Folleto informativo sobre la campaña de vacunación antigripal en la Comunidad de Madrid: http://bit.ly/2AzBFZi

Datos sobre la gripe a nivel europeo: http://bit.ly/2DVL3J6

Imagen de cabecera:  Cynthia Goldsmith de Centers for Disease Control and Prevention.