Los virus se encuentran entre los microorganismos más pequeños, por lo general varían entre 0,02 y 0,3 micrómetros, aunque recientemente se han descubierto varios virus muy grandes de hasta 1 micrómetro (megavirus, pandoravirus). Los virus dependen completamente de las células donde habitan (bacterianas, vegetales o animales) para reproducirse. Algunos virus tienen una envoltura externa formada por proteínas y lípidos, que rodean un complejo proteico llamado cápside con RNA o DNA genómico y, a veces, enzimas necesarias para los primeros pasos de la replicación viral.
La clasificación de los virus se basa principalmente en su secuencia genómica y tiene en cuenta la naturaleza y la estructura de su genoma y su método de replicación, no así las enfermedades que causan (véase International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV), edición de 2021). Por lo tanto, hay virus con DNA y virus con RNA; los virus con DNA o con RNA pueden tener cadenas simples o dobles de material genético. Los virus de RNA de cadena simple se dividen en aquellos con RNA de sentido (+) y aquellos de sentido (-). Los virus RNA de sentido positivo poseen un genoma de RNA monocatenario que puede actuar como RNA mensajero (mRNA) y puede ser traducido directamente para producir una secuencia de aminoácidos. Los virus de RNA de sentido negativo poseen un genoma monocatenario de sentido negativo que primero debe sintetizar un antigenoma de sentido positivo complementario, que luego se utiliza para producir RNA genómico de sentido negativo. Los virus de DNA generalmente se replican en el núcleo de la célula huésped, y los virus de RNA lo suelen hacer en el citoplasma.
Ciertos virus de RNA de cadena simple y sentido (+) llamados retrovirus utilizan un método de replicación muy diferente. Los retrovirus utilizan la trascripción inversa para crear una copia de DNA de cadena doble (un provirus) a partir de su genoma de RNA, que se inserta dentro del genoma de su célula huésped. La transcripción inversa se lleva a cabo utilizando la enzima retrotranscriptasa, que el virus lleva con él dentro de su envoltura. Ejemplos de retrovirus son los virus de la inmunodeficiencia humana y los virus de la leucemia de linfocitos T humana. Una vez que el provirus se integra en el DNA de la célula huésped, se transcribe utilizando los mecanismos celulares normales, para producir proteínas y material genético virales.
Si una célula de la línea germinal está infectada por un retrovirus, el provirus integrado puede establecerse como un retrovirus endógeno que se transmite a la descendencia. La secuenciación del genoma humano reveló que al menos 1% del mismo consiste en secuencias retrovirales endógenas, que representan encuentros pasados con retrovirus durante el curso de la evolución humana. Algunos retrovirus humanos endógenos se han mantenido transcripcionalmente activos y producen proteínas funcionales (p. ej., las sincitinas que contribuyen a la estructura de la placenta humana) (1). Algunos expertos especulan que algunos trastornos de etiología incierta, como la esclerosis múltiple, ciertos trastornos autoinmunitarios y varios tipos de cáncer pueden estar causados por retrovirus endógenos.
Debido a que la transcripción del RNA no involucra los mismos mecanismos de comprobación de errores que la transcripción del DNA, los virus de RNA, en particular los retrovirus, son particularmente propensos a las mutaciones.
Los genomas virales son pequeños; el genoma de los virus de RNA varía entre 3,5 kilobases (algunos retrovirus) y 27 kilobases (algunos reovirus), mientras que el genoma de los virus de DNA varía desde 5 kilobases (algunos parvovirus) a 280 kilobases (algunos poxvirus). Este tamaño manejable, junto con los avances actuales en la tecnología de secuenciación de nucleótidos, significa que la secuenciación parcial y total del genoma de los virus se convertirá en un componente esencial en las investigaciones epidemiológicas de los brotes de enfermedades.
Para que se produzca una infección, el virus primero debe fijarse a la célula huésped en una o varias moléculas receptoras de la superficie celular. De esta manera, el DNA o el RNA viral ingresa en la célula huésped y se separa de la envoltura externa (pérdida de la envoltura) para poder replicarse dentro de la célula huésped mediante un proceso que requiere enzimas específicas. Los componentes virales recién sintetizados luego se ensamblan en una partícula viral completa. A continuación, se produce la muerte de la célula huésped, con liberación de nuevos virus capaces de infectar a otras células. Cada paso de la replicación viral involucra diferentes enzimas y sustratos, y ofrece una oportunidad para interferir con el proceso de infección.
Las consecuencias de la infección viral son muy variables. Muchas infecciones causan enfermedad aguda tras un período de incubación breve, pero algunas son asintomáticas o causan síntomas menores y pueden no advertirse. El sistema inmunitario logra vencer muchas infecciones virales, pero algunas permanecen en estado de latencia, y algunas causan enfermedades crónicas.
Durante la infección latente, el RNA o el DNA del virus permanece en la célula del huésped pero no se replica ni genera enfermedad durante un período prolongado, en ocasiones durante varios años. Las infecciones virales latentes pueden transmitirse durante la fase asintomática y esta cualidad facilitaría la diseminación interpersonal. A veces, un factor desencadenante (en particular la inmunodeficiencia) causa una reactivación de la enfermedad.
Los virus que permanecen con mayor frecuencia en estado de latencia son
Papovavirus (compuesto por 2 subgrupos: virus del papiloma y del polioma)
El virus del Ébola parece persistir en los sitios inmunológicamente privilegiados del cuerpo humano (p. ej., testículos, ojos) (2).
Algunas enfermedades son el resultado de la reactivación del virus en el sistema nervioso central después de un período de latencia muy largo. Estas enfermedades incluyen
Leucoencefalopatía multifocal progresiva (debida al virus JC [John Cunningham], un poliomavirus)
Panencefalitis esclerosante subaguda (secundaria al virus del sarampión)
Panencefalitis rubeólica progresiva (debida al virus de la rubéola)
Las infecciones virales crónicas se caracterizan por la diseminación viral continua, prolongada; ejemplos son la infección congénita por el virus de la rubéola o el citomegalovirus y la hepatitis persistente B o C. El HIV puede causar infecciones tanto latentes como crónicas.
Se identificaron varios cientos de virus diferentes capaces de infectar al ser humano. Los virus que infectan sobre todo a seres humanos suelen diseminarse por vía respiratoria y por las excreciones entéricas. La sangre recolectada para transfusión se evalúa para detectar varios virus (véase tabla Estudios complementarios para detectar la transmisión de enfermedades infecciosas). Muchos virus se transmiten a través de vectores roedores o artrópodos, y recientemente se ha identificado a los murciélagos como hospedadores de muchos virus de los mamíferos, entre ellos algunos responsables de ciertas infecciones graves del ser humano (p. ej., SARS-CoV-2).
Algunos virus se transmiten sexualmente a través del contacto con mucosas, como Zika. Otros virus se transmiten a través de la sangre (p. ej., por punción con una aguja contaminada o transfusión), como los virus de las hepatitis A, B, C, y E, y los siguientes arbovirus:
El citomegalovirus [CMV] y el virus Epstein-Barr son los virus que se transferen en forma predominante durante el trasplante de tejido. Otros de estos virus incluyen
Arbovirus como Zika, Nilo occidental, y dengue
Los virus pueden localizarse en todo el mundo, pero su distribución está limitada por la resistencia intrínseca, las infecciones inmunizantes previas o las vacunas recibidas por el individuo, las medidas de control sanitario y otras medidas de salud pública y la administración profiláctica de antivirales.
Los virus zoonóticos desarrollan sus ciclos biológicos sobre todo en animales, y los seres humanos son huéspedes secundarios o accidentales. Estos virus se localizan en áreas y climas favorables para sus ciclos naturales de infección en huéspedes animales (vertebrados, artrópodos o ambos).
La enfermedad variante de Creutzfeldt-Jakob y la encefalopatía espongiforme bovina se conocían en el pasado como enfermedades por virus lentos y se denominaron enfermedades virales lentas porque sus períodos de incubación son prolongados (años), pero en la actualidad se denominan enfermedades por priones, que son agentes proteináceos causantes de enfermedades que no pueden clasificarse como bacterias, hongos o virus y que no contienen material genético.
(Véase también Tipos de enfermedades virales.)
Virus y cáncer
Algunos virus son oncogénicos y predisponen al desarrollo de ciertos tipos de cáncer:
Virus de inmunodeficiencia humana (HIV): sarcoma de Kaposi, linfoma no Hodgkin, carcinoma cervical, Linfoma de Hodgkiny carcinomas de boca, garganta, hígado, pulmón, y ano
Papilomavirus humano (HPV): carcinoma cervical, carcinoma de pene, carcinoma vaginal, carcinoma anal, carcinoma orofaríngeo y carcinoma esofágico
Virus linfotrópico humano T 1: varios tipos de leucemias y linfomas en seres humanos
Virus Epstein-Barr: carcinoma nasofaríngeo, linfoma de Burkitt, linfoma de Hodgkin y linfomas en receptores de trasplantes de órganos en estado de inmunodeficiencia
Virus de la hepatitis B y la hepatitis C: carcinoma hepatocelular
Virus herpes tipo 8 humano: sarcoma de Kaposi, linfomas primarios de cavidades corporales y enfermedad de Castleman multicéntrica (trastorno linfoproliferativo)
Referencias
1. Dupressoir A, Lavialle C, Heidmann T: From ancestral infectious retroviruses to bona fide cellular genes: role of the captured syncytins in placentation. Placenta 33(9):663-671, 2012. doi:10.1016/j.placenta.2012.05.005
2. Schindell BG, Webb AL, Kindrachuk J: Persistence and sexual transmission of filoviruses. Viruses 10(12):683, 2018. doi: 10.3390/v10120683
Diagnóstico de las infecciones víricas
Algunos trastornos virales se pueden diagnosticar de la siguiente manera:
Clínicamente (es decir, diagnóstico basado en síntomas bien conocidos del paciente, p. ej., sarampión, rubéola, roséola de la lactancia, eritema infeccioso, y varicela)
Sobre la base de la epidemiología (es decir, diagnóstico basado en la definición del caso durante los brotes epidémicos, p. ej., gripe, norovirus, y parotiditis)
Deben solicitarse pruebas de laboratorio para confirmar la enfermedad, sobre todo cuando se considera que el tratamiento específico puede ser útil o cuando se sospecha que el virus puede representar una amenaza para la salud pública (p. ej., HIV). La mayoría de los laboratorios hospitalarios pueden identificar muchos virus, pero cuando quieren confirmarse trastornos menos frecuentes (p. ej., rabia, encefalitis equina oriental, parvovirus B19 humano) las muestras deben enviarse a laboratorios de salud estatales o a los Centers for Disease Control and Prevention (Centros para el Control y la Prevención de las Enfermedades, CDC).
El examen serológico para anticuerpos durante las fases aguda y de convalencencia puede ser sensible y específico, pero lento; algunos virus, en especial los flavivirus, presentan reacciones cruzadas que confunden el diagnóstico. El diagnóstico puede realizarse con rápidamente con cultivo, PCR (polymerase chain reaction) o evaluación de antígenos virales. El examen histológico con microscopia electrónica (no óptica) a veces puede ser útil. Para conocer los procedimientos de diagnóstico específicos, véase Diagnóstico de laboratorio de las enfermedades infecciosas.
Tratamiento de las infecciones virales
Fármacos antivirales
Los avances en el empleo de los fármacos antivirales se sucedieron a gran velocidad. Los mecanismos de los fármacos antivirales pueden dirigirse contra diversas fases de la replicación viral. Ellas pueden
Interferir sobre la unión de partículas víricas a las membranas de la célula huésped o sobre el reconocimiento de los ácidos nucleicos virales
Inhibir un receptor celular o factor requerido para la replicación viral
Bloquear las enzimas y las proteínas específicas codificadas por el virus que se producen en las células huésped y que son esenciales para la replicación viral pero no para el metabolismo normal de la célula huésped
Los antivirales se usan con mucha frecuencia para el tratamiento o la prevención de la infección por herpesvirus (incluso citomegalovirus), virus respiratorios, HIV, hepatitis B crónica y hepatitis C crónica. No obstante, algunos fármacos son eficaces contra numerosas clases distintas de virus. Por ejemplo, algunos fármacos activos contra HIV se indican en otras infecciones virales, como hepatitis B.
Se han desarrollado fármacos antivirales para el tratamiento de COVID-19, que es causada por SARS-CoV-2.
Interferones
Los interferones son compuestos liberados por las células huésped infectadas en respuesta a los antígenos virales u otros antígenos extraños.
Hay varios interferones diferentes que ejercen numerosos efectos, como el bloqueo de la traducción y la transcripción del RNA viral y la detención de la replicación viral sin comprometer la función normal de la célula huésped.
En ocasiones, los interferones se administran junto con polietilenglicol (formulaciones pegiladas), lo que permite una liberación lenta y sostenida del interferón.
Algunos trastornos virales tratados con interferón son
Verrugas genitales (condilomas acuminados)
Los efectos adversos de los interferones incluyen fiebre, escalofríos, debilidad y mialgia, que típicamente comienzan entre 7 y 12 h después de la primera inyección y permanecen hasta 12 h. También puede identificarse depresión, hepatitis y, cuando se utilizan dosis elevadas, inhibición de la médula ósea.
Anticuerpos
El suero de convalecientes y los anticuerpos monoclonales (mAbs) pueden usarse para tratar algunas infecciones virales (p. ej., infección por el virus Ébola de Zaire, el virus respiratorio sincitial [RSV], el virus de la rabia).
Prevención de las infecciones virales
Vacunas
Las vacunas actúan a través de la estimulación de la inmunidad. Las vacunas virales de uso general incluyen vacunas para
Encefalitis japonesa
Encefalitis transmitida por garrapatas
Se dispone de vacunas contra adenovirus, viruela, y mpox (antes conocida como viruela del simio, viruela del mono o viruela símica), así como la vacuna contra la fiebre del valle del Rift y contra la encefalitis equina oriental, pero estas solo se utilizan en grupos de alto riesgo (p. ej., reclutas militares).
Se han desarrollado múltiples vacunas para la prevención de COVID-19 causada por SARS-CoV-2, incluyendo vacunas mRNA y otros tipos.
Las enfermedades virales pueden ser erradicadas con vacunas eficaces. La viruela fue erradicada en 1978, y la peste bovina o del ganado (causada por un virus muy relacionado con el virus del sarampión humano) fue erradicada en 2011. La vacunación extensa casi ha erradicado la polio en todo el mundo, pero aun ocurren casos en áreas con inmunización incompleta, como el África subsahariana y el sur de Asia. El sarampión fue erradicado en algunas regiones del mundo, especialmente de América, pero como se trata de una enfermedad sumamente contagiosa y la vacunación es incompleta, incluso en regiones donde se lo considera erradicado, la erradicación final no es inminente.
Las perspectivas para el desarrollo de vacunas y la erradicación de otras infecciones virales más difíciles de tratar (como el HIV) son actualmente inciertas.
Inmunoglobulinas
Existen inmunoglobulinas que se emplean para la profilaxis inmunitaria pasiva en situaciones limitadas. Estas vacunas pueden indicarse antes de la exposición (p. ej., para la hepatitis A), después de ésta (p. ej., para la rabia, la varicela, el virus sincitial respiratorio o la hepatitis) y para el tratamiento de la enfermedad (p. ej., eccema por vacunación).
Medidas protectoras
Muchas infecciones virales pueden prevenirse con medidas de protección de rutina (que varían de acuerdo con el modo de transmisión del virus en cuestión).
Las medidas importantes incluyen
Lavarse de manos
Preparación apropiada de los alimentos y tratamiento apropiado del agua
Evitar el contacto con personas enfermas
Prácticas sexuales seguras
Usar barbijo
Distanciamiento físico cuando sea apropiado (p. ej., para la prevención de COVID-19)
Para evitar las infecciones por un insecto vector (p. ej., mosquitos, garrapatas), la protección personal contra las picaduras del vector es importante, como con repelentes y ropa adecuada.
Para las infecciones como por el virus Ébola, una medida de protección importante consiste en evitar el contacto con sangre y líquidos corporales (como orina, heces, saliva, sudor, vómitos, leche materna, líquido amniótico, semen y líquidos vaginales) de las personas enfermas. El contacto con semen de un hombre que se ha recuperado de la infección por el virus Ébola debe evitarse hasta que las pruebas muestren que el virus ha desaparecido de su semen.
