Mecanismo de Replicación, Maduración y Liberación Del Virus Del Vih

 

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MECANISMO DE REPLICACIÓN, MADURACIÓN Y LIBERACIÓN DEL VIRUS DEL VIH. INTRODUCCIÓN Virus (del latín virus, veneno): son agentes infecciosos de naturaleza obligatoriamente intracelular para sintetizar su material genético. Contienen un ácido nucleico DNA o RNA y un recubrimiento proteico. Se consideran entidades no celulares de muy pequeño tamaño que en estado extracelular son inertes, por lo cual no se consideran seres vivos. Los retrovirus (del latín retro, girar hacia atrás) son virus que contienen una sola hebra de RNA comomaterial genético y se reproducen copiando su RNA en DNA complementario (cDNA) dentro de la célula infectada usando la enzima transcriptasa reversa. Posteriormente, la hebra de DNA bicatenaria se inserta en el DNA de la célula huésped (éste es el mecanismo de infección e integración del virus de la inmunodeficiencia humana, VIH, que causa el SIDA). Los virus dependen de células para su reproducción, síntesis de macromoléculas y otras funciones biológicas; no tienen ninguno de los organelos de las células, carecen de metabolismo para su duplicación o modificación y sumecanismo de acción es reemplazando funciones del DNA celular por su propio ácido nucleico; la célula huésped puede producir nuevos componentes de virus, en cuyo caso el ácido nucleico vírico

es

el

molde

de

 producción. Los virus son muy variados en tamaño (en el orden de los nanómetros) y esencialmente constan de un nucleoide envuelto por una cápsula

 

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 proteica que lo protege. El nucleoide es un ácido nucleico, que puede ser DNA o RNA. La cápsula  proteica que envuelve al nucleoide comprende desde 60 hasta miles de moléculas. Los virus más complejos

pueden

tener

fosfolípidos

y

glucoproteínas recubriendo la cápsula, y pueden ingresar a la célula por endocitosis. La liberación del virus puede ocurrir al romperse la célula infectada cuando es muy grande el número de virus o por gemación desde la superficie celular; la replicación viral depende del tipo de nucleoide. La replicación viral y el ensamblado de la cápsula permiten armar el virus completo, listo  para abandonar la célula. Algunos virus RNA se replican a expensas de la l a célula, pero utilizando como modelo su propio RNA vírico, ya que carecen de DNA, como es el caso del virus de la influenza y de la estomatitis vesicular. El RNA vírico actúa como mensajero y emplea a los ribosomas para fabricar la enzima RNA replicasa y otras  proteínas. Esto permite que el RNA vírico forme múltiples copias de sí mismo (figura 2-13). Fuera de las células huésped donde se multiplican los virus son simples partículas denominadas viriones, con morfología y composición regulares, a veces cristalizadas. cristaliz adas. Todos los tipos de células son susceptibles de infección por virus específicos (figura 2-14). Afortunadamente, la mayoría de los virus son específicos de especie; esto quiere decir que sólo afectan a una especie en particular, como es el caso del virus del SIDA, que sólo infecta al ser humano (figura 2--15) (Dolores Javier Sánchez González, 2006)

 

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DESARROLLO  REPLICACIÓN El ciclo de replicación del VIH puede dividirse en una fase temprana y una fase tardía. La fase temprana comienza con la unión de un virión a la superficie celular y continúa hasta la integración del DNA proviral dentro del genoma del huésped. Estos pasos están mediados por proteínas encontradas dentro del virión y ocurren en la ausencia de la expresión de genes virales. Esta fase constituye un período de latencia que se mantiene hasta que un estímulo externo activa la expresión y replicación replicación viral. La fase tardía del ciclo de replicación comienza con la transcripción y procesamiento del RNA viral a partir part ir del DNA proviral integrado y acaba con la liberación li beración de los viriones progenie de la célula infectada (Figura 3). (Carrillo, 2001)

 

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Etapas del ciclo de la replicación viral  

inter acción Entrada viral: El primer paso en el ciclo de replicación retroviral es la interacción específica de la glucoproteína de la envuelta del virión (Env) con las moléculas receptor de la superficie celular. Frecuentemente, estas moléculas receptor se encuentran sólo sobre células de una especie o un tejido determinado, y la  población de células diana, o tropismo celular de un retrovirus particular, viene definida por lo tanto, en primer lugar por la prevalencia de este receptor.La unión de Env a los receptores celulares induce cambios conformacionales en el complejo Env-receptor, lo que conduce a la fusión de las membranas viral y celular. Después de la fusión de las dos membranas, la nucleocápside viral es liberada en

 

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el interior del citoplasma de la célula infectada. Este proceso de entrada se describirá detalladamente más adelante.    

Transcripción Transcripció n reversa: síntesis del provirus de DNA. La transcripción reversa genera una copia de DNA lineal a partir del genoma de RNA vírico. Este paso tiene lugar dentro de un complejo nucleoproteico y requiere la actividad de la retrotranscriptasa viral. El proceso de transcripción reversa es el punto, en el ciclo de replicación viral, que genera la rápida variabilidad genómica característica del VIH. Esta variabilidad viene dada, en parte, por la ausencia de la actividad 3´5´exonucleasa de la RT, actividad requerida para el reemplazo de las bases colocadas erróneamente. La alta tasa de error en la replicación ha proporcionado al virus una capacidad intrínseca de alterar el tropismo celular, de eludir el sis sistema tema inmune, de desarrollar rápidamente resistencias a la terapia antiviral, así como de generar las diversas cepas de VIH-1 (quasiespecies) que han impedido hasta el momento el desarrollo de una vacuna eficaz. eficaz . 

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Transporte del DNA viral al núcleo e integración. La doble cadena de DNA  proviral acomplejada con proteínas (complejo de preintegración) es transportada hasta el núcleo de la célula infectada. El DNA proviral es integrado en un lugar al azar a través del genoma celular mediante la acción de la integrasa viral. A diferencia de otros retrovirus, el VIH puede entrar en el núcleo de células que no están en división tales como los macrófagos, lo cual indica la existencia de un mecanismo para la localización y transferencia del genoma viral a través de la membrana nuclear. Las dos proteínas virales importantes para el transporte nuclear son la proteína MA fosforilada y Vpr.  

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Expresión de las proteínas virales. La expresión de los genes virales requiere las actividades en colaboración de la maquinaria de transcripción de la célula

 

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huésped huésp ed (RNA (RNA polimerasa polimerasa y los factores factores de transcripción transcripción SpI y NF B) y las las  proteínas reguladoras virales (Tat y Rev). El promotor del VIH-1 VIH -1 está altamente regulado por factores celulares y virales, variando enormemente su actividad dependiendo del estado de activación celular. Los tránscritos de longitud total de VIH tienen tres papeles (a) RNA genómico en los viriones progenie, ensamblados en la membrana plasmática, (b) mRNA para traducción de los precursores Gag y Gag-Pol, en el citoplasma, y (c) precursores para mRNA los cuales producirán Env así como proteínas accesorias.  

MADURACIÓN DE VIH Las siete etapas del ciclo de vida del VIH son: 1) enlace, 1)  enlace,   2) 2) fusión  fusión 3) 3) transcripción  transcripción inversa, 4) inversa,  4) integración,  integración, 5)  5) multiplicación,  multiplicación, 6)  6) ensamblaje  ensamblaje y 7) gemación 7) gemación  

Enlace

El primero de los siete pasos en el ciclo de vida del VIH. Cuando este virus ataca a un linfocito (una célula) CD4, el virus se fija a las moléculas en la superficie del linfocito CD4: primero a un receptor del CD4 y luego a un correceptor CCR5 o CXCR4.  

Fusión

El segundo de los siete pasos del ciclo de vida del VIH. Después de que el virus se une a un linfocito (una célula) CD4 huésped, la envoltura del virus se fusiona con la membrana del linfocito CD4. Esta fusión permite que el VIH entre al linfocito CD4. Una vez adentro, el virus libera su ARN y sus enzimas, tales como la transcriptasa inversa y la integrasa.  

Transcripción Transcripció n inversa

El tercero de los siete pasos del ciclo de vida del VIH. Una vez que se encuentra dentro de un linfocito (una célula) CD4, el VIH libera y emplea la transcriptasa inversa (una

 

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enzima del VIH) para convertir su ARN del VIH — material material genético — en en ADN del VIH. La conversión de ARN del VIH a ADN del VIH le permite al VIH entrar al núcleo del linfocito CD4 y unirse con el ADN — material material genético — de de la célula.  

Integración

El cuarto de los siete pasos del ciclo de vida del VIH. Una vez que se encuentra dentro del núcleo del linfocito (de la célula) cél ula) CD4 huésped, el VIH libera la inte integrasa, grasa, una enzima del VIH. El VIH emplea la integrasa para insertar (integrar) su ADN vírico en el ADN de la célula huésped.  

Multiplicación

El quinto de los siete pasos en el ciclo de vida del VIH. Una vez que el VIH se integra dentro del ADN del linfocito (de la célula) CD4 huésped, comienza a emplear el mecanismo de ese linfocito para crear cadenas largas de proteínas. Esas cadenas de  proteínas son elementos constitutivos para producir más copias del virus.  

Ensamblaje

El sexto de los siete pasos en el ciclo de vida del VIH. Durante el ensamblaje, el nuevo ARN del VIH y las proteínas víricas producidas por el linfocito (la célula) CD4 huésped salen a la superficie de la célula y se ensamblan dentro de un VIH inmaduro (no infeccioso).  

Gemación

El último de los siete pasos en el ciclo de vida del VIH. Durante la gemación, el VIH inmaduro (no infeccioso) se impulsa hacia el exterior del linfocito (célula) CD4 huésped. (El VIH no infeccioso no puede infectar otro linfocito CD4.) Una vez fuera del linfocito CD4, el nuevo virus libera proteasa, una enzima del VIH. La proteasa actúa para separar

 

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las cadenas largas de proteína que forman el virus no infeccioso. Las proteínas víricas más pequeñas se combinan para formar el VIH maduro, infeccioso. (Infosida, 2018)

LIBERACIÓN Cuando las principales proteínas precursoras estructurales (Gag, Gag-Pol y Env) empiezan a acumularse, los siguientes eventos ocurren de un modo coordinado: (a) asociación de los precursores Gag y Gag-Pol, tanto con la membrana plasmática de la célula infectada como con el RNA genómico viral, e inserción de oligómeros de Env en la membrana plasmática celular, (b) la membrana plasmática comienza a formar una  bicapa lipídica alrededor del core viral y (c) ensamblaje final y liberación al medio extracelular de la partícula viral. Durante, o muy poco tiempo después de su liberación, las partículas retrovirales maduran,  produciéndose el procesamiento de los precursores Gag y Gag-Pol por la proteasa viral. Este procesamiento es un paso esencial en la maduración de las partículas víricas y mutaciones en la proteasa viral conducen a la producción de partículas virales no infecciosas que contienen proteínas del core no digeridas (37-39). Los viriones maduros son entonces competentes para iniciar un nuevo ciclo de infección. (Carrillo, 2001)

 

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BIBLIOGRAFÍA Carrillo, C. (2001). INHIBICIÓN DE LAS ETAPAS TEMPRANAS DEL CICLO REPLICATIVO DEL VIRUS

DE LA INMUNODEFICIENCIA HUMANA TIPO 1 (VIH-1); (V IH-1); MECANISMO DE ACCIÓN Y POSIBLE ESTRATEGIA TERAPÉUTICA. Obtenido de https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/3453/ccn1de6.pdf   Dolores Javier Sánchez González, N. I. (2006). Evolución y diversidad de los seres vivos. En D. J. González, Biología Celular y Molecular  (págs.  (págs. 38, 41, 42). nsurgentes Centro 51--204, Col. San Rafael 06470 México, D. F.: Editorial Alfil, S. A. de C. V. Infosida. (10 de 08 de 2018). Obtenido de https://infosida.nih.gov/understanding-hivaids/fact-sheets/19/73/el-ciclo-de-vida-del-vih