Ciclo de replicación viral: Etapas y mecanismos

Ciclo de replicación viral

Fase de fijación o adsorción. Las células hospedadoras tienen en sus membranas receptores específicos para los virus que las infectan. La unión se produce entre componentes de la cápsula o membranas externas del virus con glucoproteínas o lipoproteínas concretas de la membrana de la célula infectada.

A lo largo de la evolución, cada tipo de virus ha adquirido la capacidad de fijarse a receptores específicos en la membrana de un determinado tipo celular. Por ejemplo, algunos bacteriófagos se fijan a los pelos bacterianos, el virus de la gripe se une a glucoproteínas de las membranas de las células de las mucosas y el receptor de la polio es una lipoproteína de las membranas del tejido nervioso.

Si estos receptores faltan o se modifican, por mutación o por fármacos, el hospedador puede hacerse resistente a la infección al no fijarse el virus. Sin embargo, también pueden aparecer mutantes de los virus capaces de adherirse a hospedadores resistentes.

Fase de penetración

En función de las estructuras superficiales de la célula hospedadora, los virus utilizan distintos mecanismos de penetración:

• Los bacteriófagos, como el T4 de E. coli, originan un pequeño orificio en la pared bacteriana con la lisozima de su placa basal, por el que se inyecta el ADN al contraerse la cola del virus. Este ADN debe estar muy empaquetado, pues tiene una longitud 500 veces superior al de la cabeza que lo contiene. La cápsida queda en el exterior de la bacteria.
• Los virus desnudos introducen toda la nucleocápsida en la célula, ya sea por penetración directa al perforar la membrana con enzimas hidrolíticos o por endocitosis, al ser englobados por la célula hospedadora en una vacuola, que romperán dentro de la célula.
• Los virus envueltos funden su cubierta con la membrana de la célula hospedadora, proceso comprensible, pues son de la misma naturaleza, como veremos en la fase de liberación. Puede ser una fusión directa o aplazarse, entrando el virus por endocitosis dentro de una vacuola, de la que es liberado el virus al producirse la fusión con un lisosoma celular. En ambos casos, burlan la protección que supone para la célula hospedadora su membrana celular.

En estas dos últimas modalidades, en las que penetra la nucleocápsida, ésta sufre una separación de sus capsómeros o desensamblaje (descapsización), con la liberación del ácido nucleico y de las escasas enzimas que pudiera haber en la cápsida.

En todos los casos, se necesitan muchas partículas víricas para que una consiga penetrar en la célula hospedadora.

Fase de eclipse (biosíntesis)

En ella no se detectan virus en el interior de la célula. El genoma vírico dirige el metabolismo de la célula hospedadora hacia la síntesis de los componentes víricos, utilizando todos los recursos de la célula hospedadora (materias primas, nucleótidos y aminoácidos, energía o ATP, ARN transportadores, ribosomas y enzimas).

Como este genoma vírico es extraño a la célula, puede ser atacado por los enzimas de restricción y modificación de la célula hospedadora, que reconocen al ADN extraño, siendo éste otro medio de defensa contra la infección vírica. Penetración no siempre implica infección.

Fase de ensamblaje

Se ensamblan los capsómeros, formando la cápsida, a la vez que el ácido nucleico se pliega en su interior, junto a las enzimas que pueda llevar el virus.

Fase de liberación

Los virus salen de la célula básicamente por dos mecanismos:

• Por gemación, induciendo en la membrana celular la formación de pequeñas vesículas en las que se introducen y que acaban separándose de la célula. Este procedimiento lo utilizan los virus envueltos, en los que la envoltura membranosa es parte de la membrana de la célula en la que se reprodujeron.
• Aprovechando los mecanismos de exocitosis de la célula o provocando pequeños agujeros en su membrana por medio de sus enzimas líticos. Los virus desnudos usan estos mecanismos.