Los agentes acelulares son entidades entre lo vivo y lo inerte, incapaces de realizar funciones vitales sin infectar células. Incluyen virus, viroides y priones. Los virus poseen ADN o ARN protegido por cápsida y, a veces, envoltura, replicándose de forma lítica o lisogénica. Destacando un tipo de virus, los retrovirus integran su ARN al genoma huésped. Los viroides son pequeños ARN circulares que infectan plantas, carecen de cápsida y dependen de la maquinaria celular para replicarse. Los priones son proteínas mal plegadas que inducen conformaciones patológicas en otras proteínas, causando enfermedades neurodegenerativas. Su estudio es esencial en biomedicina y biotecnología.
En biología, normalmente se estudia a los seres vivos teniendo en cuenta que la célula es la unidad básica de la vida. Sin embargo, hay algunos seres que no cumplen esta norma, ya que no están formados por células y no pueden realizar las tres funciones vitales. Por este motivo, para poder realizarlas, necesitan “ayudarse” de otros seres vivos, concretamente de las células a las que infectan para sobrevivir y reproducirse. A estos se les llama agentes acelulares y se dice que están entre lo vivo y lo inerte. Dependiendo de su estructura y de cómo infectan a las células, los agentes acelulares se pueden clasificar en distintos tipos. Nosotras presentamos los tres tipos más comunes: virus, viroides y priones.
Los VIRUS son los más conocidos y estudiados. Son estructuras microscópicas muy simples que carecen de metabolismo propio. Cuando se encuentran fuera de la célula, permanecen inactivos y reciben el nombre de viriones; solo al penetrar en una célula susceptible se activan y comienzan a replicarse. Su tamaño, que varía entre 10 y 300 nm, es inferior al de las bacterias, por lo que solo pueden observarse mediante microscopio electrónico.
Todos los virus presentan una estructura básica: su material genético, ADN o ARN, contiene pocos genes con la información necesaria para fabricar nuevas partículas virales. Este genoma está protegido por una cápsida proteica, cuya función es resguardar el ácido nucleico y ayudar al virus a reconocer la célula que va a infectar. El conjunto del genoma y la cápsida se llama nucleocápside. La cápsida puede adoptar distintas formas según cómo se organicen sus proteínas, siendo las más frecuentes la helicoidal, la icosaédrica y la compleja, como ocurre en los bacteriófagos. Algunos virus presentan además una envoltura externa tomada de la membrana de la célula huésped, en la que se insertan proteínas que determinan qué tipo de células pueden infectar.
Según el organismo que infectan, los virus se clasifican en fitófagos, que atacan plantas; zoófagos, que infectan animales; y bacteriófagos, que infectan bacterias. Su ciclo puede ser lítico, en el que producen nuevas partículas y destruyen la célula, o lisogénico, en el que el genoma viral se integra en el de la célula huésped y permanece inactivo durante un tiempo. Un grupo especial son los retrovirus, cuyo material genético es ARN y poseen la enzima transcriptasa inversa, que les permite sintetizar ADN a partir de su ARN e incorporarlo al genoma del huésped. Esto les da la capacidad de persistir en el organismo y, en algunos casos, causar enfermedades graves como el VIH, aunque la misma característica también se aprovecha en investigación científica y terapia génica.
Los VIROIDES son los agentes infecciosos más simples que se conocen. Son más sencillos que los virus, ya que no tienen cápsida ni producen proteínas. Están formados por una pequeña molécula de ARN circular que no codifica proteínas ni transcribe ADN. Atacan exclusivamente a las células vegetales, causando enfermedades que afectan al crecimiento y calidad de cultivos, provocando pérdidas económicas para las agricultoras.
La estructura primaria de estos agentes es una única cadena de ribonucleótidos (sin cadena complementaria), que suele contener entre 250 y 400 nucleótidos. Su estructura secundaria se forma al plegarse el ARN por la complementariedad de bases, creando tallos, y en las regiones donde las bases no se unen, bucles. Dentro de la estructura secundaria destacan las regiones conservadas, que son fragmentos del ARN cuya secuencia se mantiene prácticamente igual entre distintos viroides de una misma familia, que son fundamentales para la replicación. Estas estructuras, junto con otras características, permiten clasificar a los viroides en las familias Pospiviroidae y Avsunviroidae.
El primer grupo, Pospiviroidae, se caracteriza por replicarse en el núcleo de la célula vegetal. Presentan una estructura secundaria en forma de varilla con pequeños bucles. Estos viroides no contienen ribozimas (moléculas de ARN con actividad catalítica, es decir, "enzimas de ARN”) y dependen completamente de las enzimas del huésped para copiar su ARN. Un ejemplo de esta familia es el viroide del tubérculo fusiforme de la patata (PSTVd).
El segundo grupo, Avsunviroidae, se replica en los cloroplastos de las células vegetales y tiene una estructura secundaria más ramificada. A diferencia de los anteriores, estos contienen ribozimas de cabeza de martillo, que les permiten cortar su propio ARN durante el proceso de replicación sin necesidad de enzimas externas. Un ejemplo de esta familia es el viroide del manchado solar del aguacate (ASBVd).
Los PRIONES (Proteinaceous Infection Particle) son proteínas mal plegadas, con capacidad para contagiar la conformación espacial errónea a otras proteínas.Son estructuras que no contienen ni ADN ni ARN, sino que están formadas solamente por aminoácidos. Esto las hace resistentes a tratamientos inactivantes de ácidos nucleicos. Aunque se han hecho avances en los últimos años, aún queda mucho por investigar sobre este tipo de agentes infecciosos y muchos de sus mecanismos de acción y propagación no están completamente entendidos.
Uno de los ejemplos más estudiados es la glucoproteína PrPᶜ (proteína priónica celular), que no es un prión a pesar de su nombre. Su función fisiológica exacta no se conoce, pero se relaciona con procesos como el crecimiento neuronal, la plasticidad sináptica y la memoria. Su estructura secundaria es rica en hélices α, pero cuando esta no se pliega correctamente y forma láminas β, se forma su prión: PrPˢᶜ (Prion Protein Scrapie). Esta versión “maligna” de la proteína es capaz de transmitir su malformación a otras PrPˢ y alterar su funcionamiento causando enfermedades graves en animales y personas, que por su capacidad para autopropagarse las hace heredables.
Entre las más conocidas está la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (ECJ) en humanos, que causa el deterioro progresivo de la memoria y la capacidad cognitiva, problemas de coordinación y cambios conductuales. La enfermedad avanza rápidamente, causando pérdida de funciones neurológicas y, finalmente, la muerte.
En conclusión, el estudio de estos patógenos demuestra que, a pesar de tener una estructura más simple que los organismos pluricelulares, pueden causar un gran impacto en nuestro ecosistema y en la salud de los seres vivos. Por ello, es fundamental continuar investigando estos agentes, ya que entenderlos nos ayuda a prevenir enfermedades y a aprovechar su estudio en la ciencia y la biotecnología.
REFERENCIAS:
- Ávila Vázquez, L. C. (2016). Detección e incidencia de virus y viroides en durazno de la región de Coatepec, Harinas, Estado de México durante el año 2014 (Tesis de licenciatura). Universidad Nacional Autónoma de México. https://tesiunamdocumentos.dgb.unam.mx/ptd2016/febrero/0740679/0740679.pdf
- CEPAMARM. (2011). Formas acelulares: virus, viroides y priones. https://cepamarm.es/documentos/AU25-Biologia/ESG-Formas-acelulares-Virus-viroides-y-priones.pdf
- Colegio San Buenaventura. (2020). Tema 13: Microorganismos y formas acelulares [PDF]. https://www.colegiosanbuenaventura.es/wp-content/uploads/2020/01/Tema-13-Microorganismos-y-formas-acelulares_compressed.pdf
- Colibrí – Universidad de la República (Uruguay). (s. f.). Viroides: estudio de sus características y efectos [PDF]. https://www.colibri.udelar.edu.uy/jspui/bitstream/20.500.12008/4120/1/uy24-14758.pdf?utm
- Mastrianni, J. A. (2020). Enfermedades por priones. En Elsevier eBooks (pp. 363–383). https://doi.org/10.1016/b978-0-12-813955-4.00025-8
- Prezi. (s. f.). Virus, viroides y priones. https://prezi.com/srx1wmbpghuq/virus-viroides-y-priones/
- Ramírez, G. (2007). Virus y viroides en plantas: estudio de su estructura y función [PDF]. Revista Mexicana de Fitopatología, 41. https://www.scielo.org.mx/pdf/rmfi/v41nspe/2007-8080-rmfi-41-04-RMEXFIT20237.pdf
- ScienceDirect. (s. f.). Pospiviroidae. https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/po
- Science Media Centre España. (s. f.). ¿Qué son los priones? Preguntas y respuestas sobre las proteínas que infectan al cerebro y provocan enfermedades. https://sciencemediacentre.es/que-son-los-priones-preguntas-y-respuestas-sobre-las-proteinas-que-infectan-al-cerebro-y-provocan
- The British Society for Immunology. (s. f.). Replicación viral [Información pública]. https://www.immunology.org/es/public-information/inmunolog%C3%ADa-bitesized/patogenos-y-enfermedades/replicacion-viral
- Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). (s. f.). T02 - Estructura microbiana [PDF]. https://amyd.quimica.unam.mx/pluginfile.php/1442/mod_folder/content/0/T02-Estructura_microbiana-261A.pdf?forcedownload=1
- Wiki Biología. (s. f.). Estructura y composición de los virus: Ciclo lítico y lisogénico. Recuperado de https://www.wikibiologia.net/estructura-y-composicion-de-los-virus-ciclo-litico-y-lisogenico/
- Wiki Biología. (s. f.). Estructura y clasificación de los virus: Características y ciclos. Recuperado de https://www.wikibiologia.net/estructura-y-clasificacion-de-los-virus-caracteristicas-y-ciclos/
- Wikipedia. (s. f.). Viroide. https://es.wikipedia.org/wiki/Viroide
- Diccionario médico de la Universidad de Salamanca. (s. f.). Viroide. https://dicciomed.usal.es/palabra/viroide
- Wikipedia. (s. f.). Prion. https://es.wikipedia.org/wiki/Prion#:~:text=La%20prote%C3%ADna%20pri%C3%B3nica%20(abreviada%20como,en%20l%C3%A1minas%20beta%2C%20y%20autorreproducibles
- YouTube. (2021, junio 17). Viroides, virus y priones [Video]. https://youtu.be/55UQMBAnxKI?si=2y_9PkNRy1YO_2TF
- YouTube. (2020, mayo 12). Priones: proteínas infecciosas y enfermedades neurodegenerativas [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=fp9-616Yfik
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