Morfología general y envoltura externa
El virión maduro (Influenzavirus) tiene con mayor frecuencia una forma esférica regular con un diámetro que oscila entre 80 y 120 nm. Sin embargo, el virus muestra un marcado polimorfismo: al examinar preparaciones clínicas frescas, a menudo se detectan formas filamentosas largas.
La capa externa del virus está representada por el supercápside, una envoltura lipoprotéica que tiene un origen exclusivamente celular. Durante el proceso de salida de la célula infectada (por gemación), el virus secuestra una sección de la membrana citoplasmática del huésped. La presencia de dicha envoltura lipídica determina la alta sensibilidad del virus de la gripe al éter y a otros disolventes de grasas. En esta membrana están integrados canales iónicos formados por una proteína M2 viral específica.
Glucoproteínas de superficie: espículas en la envoltura
En la superficie del supercápside se encuentran unas «espículas» características de unos 10 nm de longitud. Están formadas por dos glucoproteínas clave específicas del virus: la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA). Estas proteínas son codificadas por el propio genoma del virus, se sintetizan en la célula huésped, se incorporan a su membrana y pasan a formar parte del virión en el momento de su ensamblaje.
El número de moléculas de hemaglutinina en la superficie del virión supera aproximadamente 5 veces al número de neuraminidasas. Las formas purificadas de estos antígenos tienen una importancia práctica crucial: son precisamente las utilizadas por los biotecnólogos para crear vacunas de subunidades modernas y eficaces.
Característica de la hemaglutinina (HA)
- Organización estructural: es un trímero (complejo de tres moléculas proteicas).
- Función: es responsable de la interacción primaria del virus con la célula. La hemaglutinina reconoce y se une a receptores celulares específicos de los tejidos susceptibles del tracto respiratorio.
Característica de la neuraminidasa (NA)
- Organización estructural: es un tetrámero (constituido por cuatro moléculas de proteína). Cabe destacar que en el virus de la gripe tipo C esta enzima está completamente ausente.
- Funciones:
- Efectúa la modificación de los receptores celulares tras la unión primaria de la hemaglutinina, lo cual es necesario para la posterior penetración del virus en el interior mediante endocitosis.
- Reduce la viscosidad de las secreciones mucosas del tracto respiratorio, facilitando así el avance de las partículas virales hacia las porciones inferiores de las vías respiratorias.
- Participa en la fase final del ciclo de replicación: escinde el ácido siálico durante la salida de los nuevos viriones de la célula, previniendo su agregación (aglutinación mutua).
Estructuras internas: matriz y nucleocápside
Directamente debajo de la envoltura lipídica se encuentra una capa densa de proteína de matriz M1. Reviste el supercápside por dentro, otorgando al virión rigidez estructural y una forma regular. La proteína M1 cumple una importante función reguladora: al alcanzar un alto nivel de acumulación en la célula infectada, induce la exportación de los segmentos del genoma sintetizados desde el núcleo hacia el citoplasma. Este proceso se lleva a cabo con la participación de una proteína de exportación nuclear especial (NEP).
Debajo de la capa de matriz se esconde el núcleo del virus: la nucleocápside, la cual posee un tipo de simetría helicoidal. Sus componentes incluyen los siguientes elementos:
- Genoma: está representado por un ARN monocatenario fragmentado de sentido negativo. En los virus de la gripe de tipos A y B, el genoma está dividido en 8 segmentos independientes, y en el virus de tipo C, en 7. La segmentación del genoma tiene una importancia epidemiológica colosal: predispone a frecuentes recombinaciones genéticas (cambios antigénicos mayores o *shifts*) mediante el intercambio de segmentos enteros del genoma durante la coinfección simultánea de una célula por diferentes cepas.
- Nucleoproteína (NP): proteína estructural que forma la cápside en sí, uniéndose estrechamente a los filamentos de ARN viral.
- Complejo polimerasico: está unido directamente al ARN y consta de tres grandes proteínas enzimáticas: PA, PB1 y PB2. Estas aseguran los procesos de transcripción y replicación del genoma viral dentro de la célula huésped.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué función cumple en el ciclo reproductivo el canal iónico formado por la proteína M2?
El canal iónico formado por la proteína M2 permite la entrada de iones de hidrógeno al interior de la partícula viral, lo cual es necesario para su «desnudamiento» (desproteinización). La acidificación del medio interno del virión provoca la disociación de las ribonucleoproteínas de la proteína de matriz. Como resultado de este proceso, el ARN viral se libera de la cápside y pasa al citoplasma celular para su posterior transporte al núcleo.
¿Con qué moléculas específicas de la superficie de las células de las vías respiratorias se une la hemaglutinina?
La hemaglutinina se une a receptores específicos que son compuestos con residuos de ácido siálico. En la superficie del epitelio de las vías respiratorias, estas moléculas actúan como:
- Oligosacáridos que contienen galactosa α-2', 6': los principales receptores para la fijación del virus a las células de la mucosa de las vías respiratorias superiores.
- Receptores α-2', 3': moléculas específicas en el epitelio de los bronquiolos y alvéolos, a las cuales ha adquirido complementariedad la cepa pandémica A (pH1N1).
Estos ácidos siálicos forman parte de las glucoproteínas y glucolípidos celulares.
¿Qué tipos de variabilidad antigénica son característicos del virus de la gripe?
El virus de la gripe tipo A se caracteriza por dos tipos principales de variabilidad antigénica de los antígenos superficiales: la hemaglutinina (HA/H) y la neuraminidasa (NA/N).
- Deriva antigénica (drift): cambios menores en la estructura de los antígenos superficiales, que surgen como resultado de mutaciones puntuales en los genes que codifican los determinantes antigénicos de la HA y la NA. Ocurre de forma frecuente y constante, conduce a la aparición de nuevas serovariantes y provoca epidemias periódicas.
- Cambio antigénico mayor (shift, reasociación): cambios significativos y radicales en la estructura de los antígenos superficiales, hasta el reemplazo completo de la HA o la NA. Surge por el intercambio de segmentos de ARN al penetrar simultáneamente dos subtipos diferentes del virus en una misma célula. Ocurre rara vez y es la causa de las pandemias.
Para no confundir las funciones de las proteínas superficiales, utiliza la regla de las primeras letras: Hemaglutinina (HA) — Lleva («carga») el virus a la célula (asegura la fijación). Neuraminidasa (NA) — Hacia afuera lo libera («fuera») (impide que los viriones ya formados se aglutinen al salir).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué el virus de la gripe tiene una variabilidad tan alta?
El genoma del virus no es una molécula única, sino que consta de 7 u 8 segmentos separados de ARN de polaridad negativa. Esta estructura fragmentada predispone en gran medida a la recombinación genética: si dos cepas diferentes infectan la misma célula, pueden intercambiar segmentos enteros, generando un subtipo de virus fundamentalmente nuevo.
¿De dónde saca el virus de la gripe su envoltura lipídica externa?
La envoltura externa (supercápside) no es sintetizada por el virus desde cero. Tiene un origen celular: en el momento en que el virión formado abandona la célula por gemación, secuestra (se «viste» con) una sección de la membrana lipídica de la célula huésped.
¿Qué componentes del virus de la gripe se utilizan en la producción de vacunas modernas?
Para crear vacunas de subunidades seguras, se utilizan glucoproteínas de superficie purificadas: la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA). Son precisamente estas las que generan una respuesta inmune protectora fiable.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de las recombinaciones genéticas (cambio antigénico mayor) en virus fragmentados
- Diferencias específicas en la estructura de los virus de la gripe de tipos A, B y C
- Principios de la creación de vacunas de subunidades basadas en HA y NA
- Mecanismo de penetración del virión en la célula mediante endocitosis
- Función de los canales iónicos (proteína M2) en el proceso de desnudamiento del virus dentro de la célula
Estudie el tema completo en el curso de «Microbiología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Estructura del virus de la gripe» y otras 4383 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 141 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Ortomixovirus (gripe)»
Videoclases gratuitas: microbiologíaLecciones breves con resúmenes, sin registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.