domingo, 22 de marzo de 2020

Virus, 2

(Publicado el 21 de Marzo de 2020).


En los comentarios a mi post de ayer surgieron algunas cuestiones muy interesantes sobre los virus. Méndez Viera se preguntaba por el objetivo final de los virus. José Francisco Mayora inquiría sobre si cabe hablar de actos volitivos en los virus. La profesora María Ángeles Bárcena Pernía, por su parte, me lanzaba el desafío de definir lo que es un ser vivo. Todas estas cuestiones requieren, cada una por su parte, una respuesta larga y meditada. Por esa razón estos amigos me van a perdonar que en este segundo post de la cuarentena no les conteste. Ya lo haré más adelante. Hoy vamos a ver muy someramente qué pasa en el interior de una célula cuando entra un virus.

Ayer vimos en qué consistía el "lenguaje" de los virus: un ácido nucleico. Una vez dentro de la célula, desbarata el funcionamiento normal de ésta y lo sustituye por la fabricación de múltiples copias de sí mismo. Hoy trataremos de ver cómo lo logra. Para ello he de referirme a dos figuras, la figura 3 y la figura 4. Cada paso concreto lleva un número identificativo.

Aquí he tratado de describir (muy someramente) el ciclo vital de un virus como el coronavirus SARS-CoV-2 que tan atribulados nos tiene. Es importante señalar, no obstante, que hay muchísimas otras formas de ciclo vital en los virus. Ésta es una más.

1. Vemos al virus libre, procedente de un contagio externo o bien de una célula previamente atacada.

2. El virus se fija a la membrana celular. En este proceso son las espículas que rodean al virus (la "corona") quienes reconocen a la célula que pueden parasitar. Éste es un proceso muy complejo

3. El virus penetra en la célula gracias a una invaginación de la membrana celular. Éste paso también es muy complejo. Bueno, la verdad es que todos los pasos son bastante complejos.

4. El virus pierde todas sus cubiertas y libera el ácido nucleico.

5. El ácido nucleico "toma el mando" de la situación.

Y pasamos a la figura 4.

6. Por una parte, el ácido nucleico fabrica múltiples copias de sí mismo, proceso que llamamos replicación producido por unas enzimas que llamamos replicasas.

7. Por otra parte, el ácido nucleico dirige la síntesis de todas sus proteínas, las que necesita para formar las partículas víricas. Para ello utiliza la maquinaria sintética de la célula y gasta la energía producida por la célula.

8. Las copias de ácido nucleico y de proteínas se ensamblan formando partículas víricas.

9. Los nuevos virus salen de la célula por un mecanismo de gemación (formación de yemas).
Previamente las proteínas de las espículas se han integrado en la membrana de la célula. Por esta razón, el nuevo virus queda envuelto con una parte de la membrana de la célula que ha parasitado.

10. Los nuevos virus libres están en condiciones de atacar a otras células. Podemos razonablemente suponer que cada célula parasitada puede producir incluso centenas de virus nuevos.

El próximo post tratará de dónde podemos actuar farmacológicamente en todo este proceso.





Virus, 1

Virus, 1

Con motivo de la pandemia de covid-19 producida por el coronavirus SARS-CoV-2, comencé a publicar en Facebook una serie de artículos  sobre la biología de los virus. Éste fue el primero, publicado el día 20 de Marzo de 2020.

Conversando esta mañana a través de Facebook con un amigo, surgió una pregunta que posiblemente muchos de vosotros os habéis hecho: ¿Son los virus seres vivos? Esto fue la pregunta del millón hace un siglo aproximadamente, pero hoy tenemos una respuesta categórica: Los virus NO son seres vivos. Entonces, es posible que os hagáis la pregunta que viene a continuación: ¿Son los virus entonces un tóxico? La respuesta es igualmente de categórica: los virus NO son un tóxico. La pregunta siguiente puede perfectamente ser ¿qué demonios son, entonces? ¿tienen una entidad material?

Pues sí. Los virus son mensajes genéticos escritos en el mismo lenguaje que usa la genética de los organismos vivos, y que no es otro que el de los ácidos nucleicos, ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Conviene que nos paremos un poco a analizar en qué consiste este lenguaje. Para ello examinemos el nuestro. Nuestra lengua consta de veintisiete letras, el espacio y signos de puntuación. Pero prescindiremos de estos últimos.

Fijaos en el párrafo anterior: la primera letra es un P y la última una s. Desde la P a la s cursa todo el párrafo en un único sentido (desde la P a la s y no desde la s a la P) y además es una sola línea (sin puntos aparte), con un solo principio, la P y un solo final, la s; es decir, es lineal y no ramificado. Profundicemos un poco: el párrafo tiene, evidentemente, significado. Y tiene significado porque las letras y el espacio aparecen en un determinado orden, pero este orden no es repetitivo (por ejemplo mlmlmlmlmlmlmlml es repetitivo) ni tampoco aleatorio, al azar (edglñkjdvnekifñ sweefm  es aleatorio). El lenguaje es LINEAL (un solo principio y un solo final) y APERIÓDICO (es decir, no es repetitivo) pero tampoco es aleatorio, es decir, aunque no es repetitivo sí que hay muchas regularidades en el mismo. Todo esto significa que el lenguaje es un PORTADOR DE INFORMACIÓN.

Los ácidos nucleicos son también lineales y aperiódicos, y por tanto portadores de información, pero constan tan sólo de cuatro letras: A, G, C, T son las letras del ADN y A, G, C, U son las del ARN. Pero ¿qué entidad material tienen estas letras? Estas letras son abreviaturas de entidades químicas definidas: A es Adenina, G es Guanina, C es Citosina, T es Timina y U es Uracilo. Estos compuestos aparecen unidos como las cuentas de un collar en moléculas muy grandes, que son los ácidos nucleicos. Así, un ácido nucleico (muy pequeño) puede ser AGCTAACGCGTTAAAATGC (éste sería ADN porque tiene T) o bien GAAUUGCGCCCUAAAUCGCU (éste sería ARN porque tiene U en lugar de T).

Las células vivas tienen toda la maquinaria necesaria para leer un ácido nucleico y obrar en consecuencia. Y esto se debe a que todas las células vivas tienen su propio libro de instrucciones escrito en lenguaje de ácido nucleico que radica en el núcleo celular y que llamamos “genoma”. Si entra un virus en el interior de la célula lo que hace es introducir unas instrucciones extrañas y por lo general malignas. Una de las primeras investigaciones que se han hecho sobre el coronavirus es conocer cuál es el mensaje (que en su caso es ARN y no ADN). Este mensaje es lo que se llama “secuencia”, parte de la cual aparece en la figura 1.

Pero este mensaje no circula por ahí tal cual. Fuera de la célula, el ácido nucleico aparece encapsulado dentro de una estructura formada esencialmente por proteína (tal como aparece en la figura 2). Cuando entra en contacto con una célula, inyecta en la misma el ácido nucleico y éste alborota todo el funcionamiento de la célula que a partir de entonces sólo se va a dedicar a fabricar virus nuevos que se dedicarán a parasitar otras células y así sucesivamente.

Es decir, funciona como un virus informático, que necesita un ordenador para crear copias de sí mismo que se diseminan a otros ordenadores. Y comprenderéis por qué llamamos “virus” al software malicioso: porque funciona exactamente igual que un virus.

Todos los datos y las figuras las he tomado de la página

que nos remite a un importantísimo repositorio de información sobre Biología Molecular y que está en Suiza (suizo fue Friedrich Miescher, descubridor de los ácidos nucleicos)