Retroviridae



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Retroviridae

Micrografía del VIH
Clasificación científica
Grupo: VI (Virus ARN monocatenario retrotranscrito)
Familia: Retroviridae
Géneros

Alpharetrovirus
Betaretrovirus
Gammaretrovirus
Deltaretrovirus
Epsilonretrovirus
Lentivirus
Spumavirus

Retroviridae es una familia de virus que comprende los retrovirus. Son virus con envoltura que presentan un genoma de ARN monocatenario y se replican de manera inusual a través de una forma intermedia de ADN bicatenario. Este proceso se lleva a cabo mediante una enzima: la retrotranscriptasa o transcriptasa inversa, que dirige la síntesis de ADN a través de ARN y posee una importancia extraordinaria en la manipulación genética. Una vez se ha pasado de ARN monocatenario a ADN se inserta dentro del ADN propio de la célula infectada donde se comporta como un gen más (véase Ciclo reproductivo de los virus).[1] Por tanto, se incluyen en el Grupo VI de la Clasificación de Baltimore.

Los retrovirus son responsables de muchas enfermedades, incluyendo algunos cánceres y el SIDA (VIH).[2] Los científicos pueden modificar genéticamente los retrovirus y usarlos en terapia génica como vectores.

Conocimientos adicionales recomendados

Tabla de contenidos

Clasificación

La familia incluye los siguientes géneros:

  • Género Alpharetrovirus; especie tipo: Virus de la leucosis aviar
  • Género Betaretrovirus; especie tipo: Virus del tumor mamario del ratón
  • Género Gammaretrovirus; especie tipo: Virus de la leucemia murina; otra: Virus de la leucemia felina
  • Género Deltaretrovirus; especie tipo: Virus de la leucemia bovina; otra: Virus linfotrópico T humano, causante de cáncer
  • Género Epsilonretrovirus; especie tipo: Virus del sarcoma cutáneo del Walleye, que afecta a peces
  • Género Lentivirus; especie tipo: Virus de la inmunodeficiencia humana 1; otras: Virus de la inmunodeficiencia del simia, Virus de la inmunodeficiencia felina
  • Género Spumavirus; especie tipo: Virus espumoso del chimpancé

Estructura genética

 

El genoma del virus toma la forma de un ARNm de polaridad positiva, incluida la cap 5' y la poly-A 3' dentro del virión. Una vez dentro de la célula del huésped, la cadena de ARN se somete a la transcripción inversa en el citosol y es integrado en el genoma del huésped, momento en que el ADN retroviral se denomina provirus.

En el caso del VIH, el genoma consta de dos moléculas de ARN de cadena simple y polaridad positiva. Las moléculas de ARN están físicamente unidas mediante puentes de hidrógeno en sus extremos 5', lo que hace que sea difícil la encapsidación de más de 2 moléculas en un provirus.

La organización genómica es siempre la misma, 5'-GagPol-env-3', y además dependiendo del tipo de retrovirus, hay genes accesorios que se solapan con los genes principales.

A pesar de la inmensa variabilidad entre los distintos tipos de retrovirus, podemos decir que la partícula viral se compone de:

  • Envoltura formada por una glicoproteína de superficie (SU) y una proteína de transmembrana (TM).
  • Cápside viral o core que incluye las proteínas de la matriz (MA), cápside (CA) y nucleocápside (NC).
  • Enzimas como la transcriptasa inversa (RT), proteasa (PR), integrasa (IN), que son muy importantes para la replicación del virus.
  • Otras proteínas no esenciales para el virus.

Ciclo de replicación

 

El ciclo de replicación comprende varias etapas comunes a todos los retrovirus. En una fase inicial o temprana, el virus se une a receptores específicos de la célula gracias a la glicoproteína de superficie. Las membranas vírica y celular se fusionan y la cápside viral entre en la célula.

Las enzimas víricas permanecen asociadas al ARN genómico formando una complejo nucleoproteico. La síntesis de ADN vírico, incluyendo las LTR, se produce en el citoplasma a través de la RT. La actividad ARNasa H de la RT degrada la hebra de ARN y casi simultáneamente emplea la del ADNc como molde para sintetizar una segunda hebra de ADN, convirtiéndolo en bicatenario. Este permanece unido al complejo nucleoproteico, con el que pasa al núcleo celular y, mediante la Integrasa (IN), el ADN viral se integra (provirus) en el genoma celular, donde puede permanecer por un tiempo indefinido. Luego viene la fase de trascripción de los genes, originando ARN que sirven como genoma del nuevo virión y ARN mensajeros para las poliproteínas. Las proteínas de gag y pol se asocian con el ARN viral formando un “core” intracelular, mientras que las proteínas de env se insertan en la membrana plasmática de la célula. Tras el ensamblaje, se produce la salida de la célula por gemación, durante la cual el virus adquiere la dobla capa lipídica de su envoltura. Estudios recientes sugieren que la salida de la partícula viral se produce en lugares determinados de la célula. Parece ser que Gag migraría hacia zonas de la membrana ricas en determinados lípidos; son las llamadas balsas o raft. Las proteínas asociadas a estos raft que se incorporan a la envuelta del virus desempeñarían también un papel importante en la replicación viral. Finalmente se produce la maduración de las partículas gemadas mediante el procesamiento de las poliproteínas por la Proteasa (PR) viral que corta las poliproteínas precursoras. Los principales productos son las proteínas de la matriz (p17), cápside (p24), nucleocápside (p7) y la p6 (proteína). La proteasa es solamente activa dentro del virión. La maduración del VIH constituye un mecanismo importante para el diseño de antirretrovirales.

Retrovirus humanos

Existen 4 retrovirus humanos identificados: el virus de la inmunodeficiencia humana de tipo 1 (VIH-1), el de tipo 2 (VIH-2) y los virus linfotrópicos de células T humanos de tipo I y II (HTLV-I y HTLV-II). Todos tienen como diana los linfocitos T. Los virus de la inmunodeficiencia humana producen la lisis de las células que infectan provocando una severa inmunodepresión. Los virus HTLVI/ II producen la inmortalización de los linfocitos infectados, generando una replicación descontrolada de los mismo, y por lo tanto una linfoproliferación. VIH-1: el síndrome de inmunodeficiencia humana o SIDA, es la expresión final de la infección por el VIH. La infección por este virus ocasiona la destrucción del sistema inmunitario además de manifestaciones neurológicas y tumorales. Estas manifestaciones clínicas se debe al tropismo tanto macrofágico como linfocitario del virus6. Presenta una preferencia para infectar a linfocitos TCD4+7, 8 en los que la replicación es activa y muy agresiva, lo que provoca como característica de la infección una profunda inmunosupresión.9 La fisiopatología del SIDA es un proceso complejo, donde existen implicados mecanismos patogénicos tan diferentes que algunos hasta hoy no han sido completamente comprendidos10. Los principales mecanismos de transmisión de la infección por VIH son sexual, parenteral y vertical. VIH-2: Al igual que el VIH-1, el VIH-2 es un lentivirus. Su genoma está compuesto por 2 cadenas simples de ARN de polaridad positiva, y también contiene la enzima RT, quien permite la integración del material genético del virus, como forma de provirus en el genoma de la célula que infecta, que es generalmente los linfocitos T CD4+. Comparte con el VIH-1 un 40-50% de homología genética11, lo que hace necesario disponer de técnicas de biología molecular específicas para diagnosticar la infección por VIH-2. La distribución geográfica del VIH-2 está restringida prácticamente al continente africano y parece ser que la patología producida es mucho más leve y lenta que la causada por el VIH-112. El mecanismo de transmisión es igual que el VIH-1. HTLV-I y HTLV-II: El virus linfotrópico de células T humano es un retrovirus que pertenece a la familia Oncovirinae. El HTLV-I fue el primer retrovirus oncógeno humano conocido13. Provoca una hemopatía maligna denominada leucemia/linfoma de células T del adulto (ATL) y desarrolla también una mielopatía subaguda denominada Paraparesia Espástica Tropical (TSP) ó mielopatía asociada al HTLV-I (HAM)14,15. El HTLV-II es un virus en busca de enfermedad, no tiene una patología claramente definida aunque se lo ha asociado con diversos síndromes neurológicos y mielopatías subagudas. El material genético está formado por 2 moléculas de ARN de cadena simple y polaridad positiva. El HTLV-I tiene como diana principal los linfocitos TCD4+ y el HTLV-II los linfocitos TCD8+. El HTLV una vez que ha infectado a la célula puede permanecer silente integrado en forma de provirus o comenzar a replicarse. Se cree que el principal mecanismo de trasmisión de la infección por HTLV es a partir de mitosis de las células que infecta. Esta expansión clonal da lugar a lo que se denomina carga proviral16. El HTLV necesita el contacto célula-célula para producir la infección. Los principales mecanismos de transmisión de la infección por virus HTLV son por vía sexual, vía parenteral y vía vertical.

Referencias

  1. Robert Belshaw, Pereira V; Katzourakis A; Talbot G; Paces J; Burt A; Tristem M. (April de 2004). "Long-term reinfection of the human genome by endogenous retroviruses". Proc Natl Acad Sci U S A 101 (14): 4894–99.
  2. Medstrand P, van de Lagemaat L, Dunn C, Landry J, Svenback D, Mager D (2005). "Impact of transposable elements on the evolution of mammalian gene regulation". Cytogenet Genome Res 110 (1-4): 342-52.

Enlaces internos

Enlaces externos

  • Retroviruses at rcn.com
  • NCBI retrovirus book online
  • Comunidad de Conocimientos en Español, mucha información, personas y organizaciones.
 
Este articulo se basa en el articulo Retroviridae publicado en la enciclopedia libre de Wikipedia. El contenido está disponible bajo los términos de la Licencia de GNU Free Documentation License. Véase también en Wikipedia para obtener una lista de autores.
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