Etapa 1: Adsorción, endocitosis y desnudamiento del virus
La interacción del virus con la célula diana comienza con el proceso de adsorción. La principal diana para la fijación son los receptores celulares: compuestos específicos que contienen ácido siálico en su estructura. En particular, se trata de sialooligosacáridos y complejos lipídicos ubicados en la membrana plasmática. El tropismo del patógeno depende directamente de la arquitectura de la «cavidad receptora» de la hemaglutinina (HA) viral y de la composición química de la membrana de la célula huésped.
Tras la unión exitosa de la hemaglutinina al receptor, se activa el mecanismo de entrada. La partícula viral es capturada mediante endocitosis: alrededor del virión adherido se forma una vacuola endocítica que es arrastrada hacia el interior de la célula.
A continuación, se produce la etapa multifásica de desproteinización o «desnudamiento» del virus. Inicialmente, en la célula solo ocurre una desproteinización parcial. El núcleo viral liberado es transportado hacia el núcleo celular. El «desnudamiento» definitivo se completa directamente en la envuelta nuclear, donde se elimina la proteína M. Solo entonces la nucleocápside liberada penetra en el interior del núcleo.
Etapa 2: Transcripción del genoma y fenómeno de «cap-snatching»
Una característica clave de la reproducción del virus de la gripe radica en la localización de los procesos de síntesis. A diferencia de la mayoría de los virus ARN, la transcripción del virus de la gripe se produce estrictamente en el núcleo celular.
En este proceso interviene el complejo polimerasico compuesto por las proteínas PA, PB1 y PB2, así como la nucleoproteína NP. Para sintetizar el ARN mensajero (ARNm) viral, el patógeno utiliza un mecanismo único de iniciación de la transcripción denominado «cap-snatching» (del inglés cap-snatching — «robo de cap»).
El mecanismo se desarrolla de la siguiente manera:
- El virus induce una síntesis acelerada de ARNm celulares.
- La proteína viral PB2 reconoce el ARNm celular y «corta» de este la estructura de cap protectora junto con un fragmento de 10 a 13 nucleótidos de longitud.
- Este fragmento corto se utiliza como cebador (primer) para iniciar la síntesis del propio ARNm viral.
Una vez completada con éxito la transcripción, el ARNm viral maduro se transporta al citoplasma de la célula, donde se une a los ribosomas celulares para la traducción de las proteínas virales.
Etapa 3: Replicación, ensamblaje de la nucleocápside y formación del virión
Mientras en el citoplasma se sintetizan las proteínas virales, en el núcleo celular continúa el trabajo con el genoma. Allí se lleva a cabo la transcripción de todo el segmento de ARN, así como la replicación completa del genoma. La replicación incluye la síntesis de la hebra positiva de ARN, que luego sirve como molde para crear las hebras negativas de los ARN de la progenie. El ensamblaje de la nueva nucleocápside también transcurre en el núcleo.
Las nucleocápsides formadas se dirigen hacia las membranas celulares, donde tiene lugar la formación del virión maduro. En el momento en que comienza el ensamblaje, la célula infectada ya ha logrado incorporar en su membrana las nuevas glucoproteínas de superficie virales: hemaglutinina y neuraminidasa.
La última etapa de la reproducción es la salida de las partículas virales recién formadas. Este proceso se realiza mediante gemación. El virus secuestra una región de la membrana celular, forma su envuelta externa y se desprende de la superficie celular.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Mediante qué mecanismos se produce la fusión de la envuelta viral con la membrana del endosoma tras la endocitosis?
- Acidificación del endosoma (acidificatio) — tras la endocitosis, se crea un medio ácido en el endosoma.
- Cambio conformacional de la hemaglutinina (haemagglutininum) — como resultado de la acidificación, cambia la conformación de la hemaglutinina.
- Fusión de membranas (fusio) — el cambio conformacional de la hemaglutinina provoca la fusión de la membrana del endosoma con la envuelta del virus.
¿Qué papel desempeña la neuraminidasa durante la salida de los nuevos viriones de la célula mediante gemación?
- Ruptura de la unión (nexus) — la enzima viral neuraminidasa rompe la unión de la hemaglutinina con los residuos de ácidos siálicos.
- Separación del virión (virion) — esto asegura la separación definitiva del virión y previene su agregación a la salida de la célula.
- Prevención de la agregación (agregatio) — la neuraminidasa controla la gemación de los nuevos viriones, impidiendo que se aglutinen y queden retenidos en la superficie.
Para memorizar el mecanismo de «cap-snatching», imagine a un carterista: el virus (proteína PB2) aglomera a la multitud (síntesis de ARNm celulares), «corta» disimuladamente la gorra-cap (arranca 10–13 nucleótidos) y se la coloca a su propio ARN para usarla como cebador para el funcionamiento del complejo polimerasico.
Preguntas de clases y exámenes
¿Dónde se produce exactamente la transcripción del genoma del virus de la gripe y por qué es importante?
La transcripción tiene lugar en el núcleo de la célula infectada. Esta es una característica única del virus de la gripe en comparación con muchos otros virus cuyo ciclo vital transcurre en el citoplasma.
¿Qué es el mecanismo de «cap-snatching»?
Es el proceso de iniciación de la transcripción en el cual la proteína viral PB2 «arranca» la estructura de cap y un fragmento de 10–13 nucleótidos del ARNm celular. Este fragmento se utiliza después como cebador para la síntesis de los ARNm virales.
¿Qué estructuras actúan como receptores para la fijación del virus de la gripe?
El virus se adhiere a las uniones de membrana que contienen ácido siálico (sialooligosacáridos y lípidos). La unión es proporcionada por la «cavidad receptora» específica de la hemaglutinina.
¿Cómo se produce la salida de los nuevos viriones de la célula infectada?
El ensamblaje de los viriones ocurre en las membranas celulares, en las cuales se insertan previamente la hemaglutinina y la neuraminidasa. La propia salida de las nuevas partículas virales se efectúa mediante gemación.
Qué más repasar sobre el tema
- Estructura de la «cavidad receptora» de la hemaglutinina y su papel en la determinación de la especificidad de especie.
- El papel de la proteína matriz M en la estructura del virión y el proceso de desproteinización en la envuelta nuclear.
- Interacción de las subunidades del complejo polimerasico (PA, PB1, PB2) en el proceso de transcripción.
- Funciones de la glucoproteína de superficie neuraminidasa en la etapa de gemación y liberación del virión.
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