La ciencia al servicio del bienestar humano: 100 años de estudio de los virus

Esaú Bojórquez Velázquez, José Miguel Elizalde Contreras, Eliel Ruiz May

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 11 de enero 2022

Se presenta una semblanza a través del tiempo de como los virus fueron descritos, se detalla su estructura y el mecanismo por el cual infectan y se replican, haciendo notar la importancia de las medidas sanitarias y la aplicación del conocimiento acumulado para responder ante la pandemia que en la actualidad nos afecta.

Palabras clave: virus, estructura y función de los virus, principios de virología, SARS-CoV-2

Fig 1. Comparación en tamaños de distintos organismos, si pudiéramos dividir un centímetro en 10 millones de pedazos iguales

uno de ellos tendría el tamaño de un virus es decir 100 nanómetros. Imagen: José miguel Elizalde Contreras

 

Los virus son pequeñas partículas que no llegaron a conocerse como entidades biológicas hasta el siglo XIX, sin embargo, existen registros muy antiguos de las enfermedades que provocan en humanos, por ejemplo, en Mesopotamia se conoce un texto que data alrededor del año 1800 antes de Cristo en el que se describe como la mordida de un perro mato a un hombre, suponemos que este perro estaba infectado con el virus de la rabia. A lo largo de la historia podemos encontrar la descripción de varias enfermedades causadas por virus, sin embargo, una serie de experimentos y el desarrollo de nuevas técnicas llevaron a los científicos a descubrirlos y conocerlos a detalle. 

En 1884, el microbiólogo francés Charles Chamberland inventó un filtro con tamaño de poro mucho menor al tamaño de las bacterias y años más tarde Dimitri Ivanovski, un biólogo ruso, utilizó este filtro con extractos de hojas molidas de plantas de tabaco infectadas con lo que años más tarde se sabría eran “virus”, y mostró que estos extractos líquidos mantenían su capacidad infecciosa después de filtrarlos, esto les dio la idea del tamaño que tienen los virus, sin embargo, Ivanovski sugirió que la enfermedad era provocada por una toxina, pues para él, si el agente causante de enfermedad era de un tamaño menor al de una bacteria, no se trataba de una entidad biológica, ya que en ese tiempo los científicos pensaban que todos los agentes infecciosos podían ser retenidos en filtros. En 1899, el neerlandés Martinus Beijerinck, cuya pasión era el estudio de la microbiología, repitió los experimentos y observó que el agente se multiplicaba al inocular el extracto en células vivas en división, fue el mismo Beijerinck quién los nombró “virus”, que en griego significa toxina o veneno, y fue también en ese año que Friedrich Loeffler y Paul Frosch hicieron pasar otro extracto por un filtro obteniendo resultados y conclusiones similares, “este agente toxico tiene la capacidad de multiplicarse”. Con el paso del tiempo fueron descritos más virus y sobre todo se vio que no solamente plantas y humanos eran afectados, incluso las pequeñas bacterias también podían sucumbir ante la infección de ciertos virus.

Con el desarrollo de microscopios más potentes llamados microscopios electrónicos, se lograron observar las primeras imágenes de virus, la curiosidad de los científicos más tarde se enfocaría en saber de qué estaban constituidos y descubrirían que principalmente son proteínas, sin embargo, con el paso del tiempo, se sabría que también contienen ácidos nucleicos  y que si colocamos las proteínas de envoltura de un virus en un recipiente y después añadimos sus ácidos nucleicos purificados estos tienen la capacidad de ensamblarse por sí mismos, de hecho se ha propuesto que es así como los virus se ensamblan en el interior de las células.

Ahora sabemos que los virus son unas 100 veces más pequeños que una bacteria, que están constituidos por genes rodeados de proteínas, y en algunos casos, cubiertos también por una capa de lípidos. Los genes son segmentos de unas moléculas llamadas ácidos nucleicos y que normalmente contienen la información necesaria para producir proteínas, las cuales son moléculas de gran tamaño que tienen diversas funciones en todas las células, como dar soporte, regular la concentración de otras moléculas en el organismo, transportan nutrientes a las células e incluso pueden acumular energía. 

Fig 3. Gracias a los avances científicos en microscopia electrónica podemos observar la forma y estructura de los virus, el las microfotografías se muestran en a y b. Virus que infectan bacterias también llamados bacteriófagos o fagos, en algún tiempo se pensó en usarlos como agentes para las eliminación de bacterias, sin embargo el descubrimiento de los antibióticos redujo considerablemente su uso, c. Rotavirus, un virus que infecta el recubrimiento de los intestinos causa vómitos y diarreas sobretodo en bebes y niños pequeños. 

Imágenes: (a)GRAHAM BEARDS/CC-BY-3.0, (b)bacteriófago T4/ Gónzales, C., (c)Lorena ML López Sánchez

 

A pesar de que en sus genes los virus contienen las instrucciones para reproducirse, carecen de la maquinaria celular necesaria para ello, por lo que requieren usar la de un hospedero o anfitrión, por ejemplo, las células de nuestro cuerpo. De los millones de tipos diferentes de virus que conocemos, los más pequeños producen solo unas 4 proteínas necesarias para formar su estructura y replicarse, en tanto que los más grandes llegan codificar para más de un centenar de proteínas.

El ciclo de replicación de un virus ocurre en distintas etapas. 1-Adhesión: es la unión específica entre las proteínas que cubren al virus y receptores específicos de la superficie celular del hospedero al que infectan y es por ello por lo que los virus son específicos para ciertos hospederos; 2-Penetración: el virus se introduce en la célula hospedero; 3-Despojo: es el mecanismo por el cual se pierde la cubierta del virus, y proteínas y material genético son liberados al interior de la célula; 4-Replicación: en este proceso el virus secuestra la maquinaria celular del hospedero para replicar su material genético y producir las proteínas que lo cubren; 5-Ensamble: las proteínas forman una cubierta alrededor del material genético para generar nuevas partículas virales que infectarán a otras células; 6-Finalmente, las nuevas partículas virales son liberadas una vez que la célula hospedera es aniquilada.

Fig 4. Ciclo de replicación de un virus por el cual la maquinaria celular es secuestrada para producir nuevas partículas virales 

Imagen. Esaú Bojórquez/BioRender

Si bien hace ya más de un siglo que tuvo inicio el estudio de los virus como rama establecida de la microbiología, las contribuciones constantes de conocimiento científico que hemos obtenido sobre la constitución, origen y ciclos de desarrollo y dispersión de los virus, representan una herramienta invaluable para salvaguardar la salud humana. El ejemplo más claro de esto lo encontramos en la pandemia por la que estamos pasando, a casi dos años del reporte de los primeros casos de infección, la enfermedad COVID-19 ha dejado un saldo de casi 4.5 millones de fallecimientos en el mundo, número que seguramente sería aún mayor sin las medidas de confinamiento, distanciamiento y sanidad establecidas con base científica, pero más aún, la aportación más significativa e impactante del estudio de los virus está representada por la generación de vacunas contra el SARS-CoV-2, que deja en claro cómo es que muchos años de estudio y generación de conocimiento ha permitido producir estos bienes para el ser humano en tiempos récord tan cortos que hace 50 años habrían resultado impensables. Además, la pandemia de COVID-19 es un recordatorio presente para las naciones de todo el mundo, sobre la necesidad de una inversión mayor y constante en ciencia y tecnología.

22 Mar 2024 08:35
Lagunas en las dunas de la Ciudad de Veracruz

Lagunas en las dunas de la Ciudad de Veracruz

Debora Lithgow1, Juan José Von Thaden2, Gilberto Sven Binnquist Cervantes2

Las dunas de la Ciudad de Veracruz tienen cuerpos de agua, lagunas interdunarias, [ ... ]

Leer más...
21 Mar 2024 08:45
Colisión de aves con ventanas: un problema creciente y medidas de prevención

Colisión de aves con ventanas: un problema creciente y medidas de prevención

Fernando González García

Red Biología y Conservación de Vertebrados

Por si fuera poco, y aunado a la destrucción [ ... ]

Leer más...
20 Mar 2024 07:51
Hoja de piedra o Raíz de piedra

Hoja de piedra o Raíz de piedra

José de Jesús Pale Pale* e Israel Acosta Rosado**

Las plantasdel géneroAnthurium pertenecen a la familia Araceae,llamadas comúnmente anturios, han sido útiles para [ ... ]

Leer más...
19 Mar 2024 09:28
Brazo fuerte: el caballero de chaleco elegante

Brazo fuerte: el caballero de chaleco elegante 

Sugey de Jesús Dector Cobos, Alberto González Romero y Sergio Albino Miranda

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

El estudio del medio [ ... ]

Leer más...
15 Mar 2024 09:22
De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?

De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?

Andrea Birke

Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores

Los insectos son el grupo más biodiverso del planeta con cerca de 3.5 [ ... ]

Leer más...
13 Mar 2024 07:27
Galería virtual de los paisajes de Veracruz

Galería virtual de los paisajes de Veracruz

Elio Lagunes-Díaz, Griselda Benítez Badillo, Miguel Equihua Zamora, Luz Sánchez Landero

Se presenta una galería de realidad virtual de los ecosistemas [ ... ]

Leer más...
12 Mar 2024 07:26
Insectos en mar abierto

Insectos en mar abierto

Daniel Reynoso-Velasco y Rodolfo Novelo-Gutiérrez

Red de Biodiversidad y Sistemática

A pesar de que los insectos son el grupo más exitoso del planeta y están presentes en [ ... ]

Leer más...
11 Mar 2024 09:35
De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos

De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos

Noemi Matías1, Teresa González2, Juan E. Martínez1, Oscar Téllez2 y Salvador Rodríguez2 

Isla Clarión, en el Archipiélago de Revillagigedo, alberga [ ... ]

Leer más...
07 Mar 2024 09:11
Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae

Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae

José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez

Red de Biodiversidad y Sistemática

Los caballitos del diablo joya, miembros de la familia Calopterygidae, [ ... ]

Leer más...
06 Mar 2024 08:01
Superhéroes ocultos en las plantas

Superhéroes ocultos en las plantas

Yely Gabriela Rodríguez Mina1, Frédérique Reverchon2, José Antonio Guerrero Analco3

Los hongos que viven al interior de las plantas pueden ocasionar, de manera [ ... ]

Leer más...
05 Mar 2024 09:43
Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña

Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña

Juan José Ancona, Juan Pablo Pinzón, Patricia Hernández-Ledesma, Samuel Cruz-Esteban

Tillandsia ionantha fue descrita hace 169 años; desde [ ... ]

Leer más...
04 Mar 2024 07:56
Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad

Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad

Miguel San Martín y Rafael Villegas Patraca

USPAE

Aunque no lo parezca, los búhos cumplen un papel importante en el control de plagas [ ... ]

Leer más...
04 Mar 2024 07:52
¡Hay que florecer donde fuimos plantados!

¡Hay que florecer donde fuimos plantados!

Karina M. Grajales Tam

Camino rumbo a la escuela, con la cabeza agachada, buscando monedas, billetes o algún tesoro perdido, pero solo encuentro restos de [ ... ]

Leer más...
28 Feb 2024 06:33
Desparasita a tu perro y cuida tú salud

Desparasita a tu perro y cuida tú salud

Karla L. Tapia-Fierro y Andrés M. López

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Desparasita a tu perro continuamente para cuidar su salud y la de [ ... ]

Leer más...
27 Feb 2024 09:00
Dengue ¿cómo y quién lo transmite?

Dengue ¿cómo y quién lo transmite? métodos alternativos de control

Mireysi Torres Carrera, Luis Arturo Ibarra Juárez y Nicolaza Pariona Mendoza

Red de Estudios Moleculares Avanzados

El Dengue [ ... ]

Leer más...
26 Feb 2024 06:43
Contando y midiendo las costas

Contando y midiendo las costas 

M. Luisa Martínez

Red de Ecología Funcional

Las costas representan una estrecha franja en el mundo y en México, pero son el hogar del 40% de la población mundial, [ ... ]

Leer más...
22 Feb 2024 08:47
Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola

Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola:

Hongos solubilizadores de fósforo y micorrícicos arbusculares

Rosa María Arias Mota y Gabriela Heredia Abarca

El estudio de la agricultura [ ... ]

Leer más...
21 Feb 2024 07:25
Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados

Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados

Jaqueline de Jesús Jiménez Jiménez y Randy Ortiz Castro

Red de Estudios Moleculares Avanzados

La contaminación por metales pesados [ ... ]

Leer más...
20 Feb 2024 07:19
Papas agroecológicas, una solución a la contaminación

Papas agroecológicas, una solución a la contaminación

Gloria Carrión, Damaris Desgarennes y J. Francisco Castillo Esparza

Red de Biodiversidad y Sistemática

El uso de productos biológicos para [ ... ]

Leer más...
19 Feb 2024 09:12
Carbono en humedales urbanos de montaña

Carbono en humedales urbanos de montaña

María Elizabeth Hernández Alarcón y María Leticia Monge González 

Red de Manejo Biotecnológico de Recursos

El cambio climático es causado por las emisiones [ ... ]

Leer más...
15 Feb 2024 09:12
En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre

En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre

Ana Luisa Gómez Sánchez1, Juan José Barrios Gutiérrez1, Carlos Daniel Pinacho Pinacho2, Sonia Gallina-Tessaro3, Andrés M. López-Pérez3

Actualmente [ ... ]

Leer más...
14 Feb 2024 07:46
Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos

Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos

Patricia Romero Arellano y Viridiana Vega Badillo 

Los semioquímicos son un conjunto de sustancias químicas que transmiten información [ ... ]

Leer más...
13 Feb 2024 09:50
¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?

¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?

Alejandro Espinosa de los Monteros

Biología Evolutiva

Para conmemorar los 215 años del natalicio de Darwin, recuento una serie de sucesos que [ ... ]

Leer más...
09 Feb 2024 07:22
Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos

Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos

Equipo “Xicotli data”*

La crisis de la polinización no sólo se debe a los efectos negativos que tienen las acciones [ ... ]

Leer más...
08 Feb 2024 08:14
Cuando la luna se come al sol

Cuando la luna se come al sol

José G. García-Franco

Red Ecología Funcional

Los eclipses han maravillado al hombre desde la antigüedad. Eran considerados presagios de calamidades. Actualmente los [ ... ]

Leer más...
07 Feb 2024 06:51
Sismicidad en México

Sismicidad en México

Alexandro Medina Chena, Laura Alejandra Barradas Sánchez y Rafael Villegas Patraca

USPAE 

Desde el centro de la Tierra hasta su superficie, hay una distancia promedio de 6371 [ ... ]

Leer más...
02 Feb 2024 07:45
Helecho espada, invasor del Trópico Americano

Helecho espada, invasor del Trópico Americano

Salvador Gonzalez de León, Claudio Mota Vargas, Cristian Pinzón y Oscar Briones

Un helecho asiático se ha dispersado por América en especial en los [ ... ]

Leer más...
02 Feb 2024 06:54
Genes de resistencia a los antibióticos

Genes de resistencia a los antibióticos

Antonio Acini Vásquez-Aguilar

Red de biología evolutiva

La resistencia a los antibióticos es un problema salud pública global y es resultado del uso inadecuado [ ... ]

Leer más...
01 Feb 2024 08:51
Agua embotellada ¿qué tan pura es?

Agua embotellada ¿qué tan pura es?

Fabiola López Barrera, Robert Manson y Jorge Córdova Nieto 

¿Qué hay en una botella de plástico con agua? Estudios recientes muestran que contienen micro y [ ... ]

Leer más...
29 Jan 2024 07:23
La historia natural de las plántulas

La historia natural de las plántulas

Jorge González Astorga

Las plántulas son el resultado inmediato de la germinación, siendo la etapa del ciclo de vida que contiene el potencial para el desarrollo [ ... ]

Leer más...
25 Jan 2024 10:33
Las visitas guiadas: historias plantásticas en un jardín botánico

Las visitas guiadas: historias plantásticas en un jardín botánico

Orlik Gómez García

Las visitas guiadas a los jardines botánicos recrean los conocimientos científicos y los expresan de manera [ ... ]

Leer más...
23 Jan 2024 10:13
Tradición y ciencia: el uso de plantas con propiedades medicinales

Tradición y ciencia: el uso de plantas con propiedades medicinales 

Erika Valencia-Mejía, Juan L. Monribot-Villanueva, José A. Guerrero-Analco, Abraham Vidal-Limón

Red de Estudios Moleculares Avanzados

Históricamente, [ ... ]

Leer más...
22 Jan 2024 09:38
Huracanes ¿cómo disminuir su impacto?

Huracanes ¿cómo disminuir su impacto?

Sonia Morán-Rodríguez, A. Emmanuel Zúñiga-Tovar y Raymundo Dávalos-Sotelo 

Huracanes, daños, población expuesta

La magnitud de los daños y pérdidas [ ... ]

Leer más...
19 Jan 2024 07:09
Paso a pasito, ¡me estreso poquito!

Paso a pasito, ¡me estreso poquito!

Carolina Valdespino, Sergio Albino, Sonia Gallina y Alberto González

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Además de permitir la comparación del efecto [ ... ]

Leer más...
18 Jan 2024 07:21
Usando el sol para reducir el daño a mangos por moscas de la fruta

Usando el sol para reducir el daño a mangos por moscas de la fruta

Larissa Guillén y Martín Aluja

Describimos cómo aprovechando la luz solar se puede disminuir el ataque de un insecto a los valiosos [ ... ]

Leer más...
17 Jan 2024 07:12
El Chichimoco: especie emblemática que “ya casi no se ve”

El Chichimoco: especie emblemática que “ya casi no se ve”

Luis M. García Feria

En 1971, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) desarrolló [ ... ]

Leer más...
17 Jan 2024 06:46
Registros de grisón en fincas cafetaleras de Veracruz

Registros de grisón (Galictis vittata) en fincas cafetaleras de Veracruz, ¿buena noticia para todos?

José Luis Torres-Aguilar, Armando Contreras-Hernández y Carolina Álvarez-Peredo

Red de Ambiente [ ... ]

Leer más...
07 Dec 2023 08:30
Las Ascidias, del subfilo urocordados

Las Ascidias, del subfilo urocordados

Alberto Rísquez Valdepeña

Las ascidias (conocidos también como Tunicados) son un grupo de animales marinos pertenecientes al filo Chordata (Cordados), que también [ ... ]

Leer más...
01 Dec 2023 07:55
Strepsiptera: el octavo orden

Strepsiptera: el octavo orden

Gerardo Quintos-Andrade; Jorge E. Valenzuela González

Los estrepsípteros son un grupo de insectos parásitos, con un modo de vida que pareciera salido de algún relato [ ... ]

Leer más...
01 Dec 2023 07:35
Anestesia: garantía en procedimientos con peces

Anestesia: garantía en procedimientos con peces

Adriana García Vásquez

Red de Biología Evolutiva

¿Sabías que en los peces al igual que en los humanos se usan anestésicos para diferentes procedimientos? [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores