¿Cómo funciona el ciclo de replicación viral en las células hospedadoras?

El ciclo de replicación viral comprende el conjunto de etapas mediante las cuales un virus logra multiplicarse utilizando la maquinaria de una célula hospedadora. Debido a su naturaleza acelular, los virus no pueden replicarse de manera independiente en el exterior y dependen estrictamente de infectar una célula viva para controlar sus procesos metabólicos y replicativos.

¿Qué es la fase de fijación y cómo determina el tropismo del virus?

La fase de fijación, también conocida como adhesión o anexión, representa el primer paso en la infección viral. En esta etapa, el virus se une específicamente a la membrana de una célula susceptible mediante la interacción entre ligandos virales y receptores específicos situados en la superficie celular. Esta especificidad condiciona de manera determinante el rango y el tipo de célula hospedadora que un virus puede infectar, un fenómeno biológico conocido como tropismo tisular y de hospedador. Aquellos tejidos o tipos celulares que carecen de los receptores adecuados no resultan infectados por los viriones correspondientes.

¿De qué manera penetran los virus en el interior de la célula hospedadora?

La penetración de los viriones en el citoplasma celular varía según la estructura y complejidad de cada partícula viral. Los virus complejos suelen inyectar su material genético mediante una ruptura puntual en la membrana gracias a enzimas hidrolíticas. Por su parte, los virus sin envoltura pueden introducirse de forma directa abriendo una brecha en la membrana o mediante endocitosis, donde la célula forma una vesícula alrededor del virus. En el caso de los virus con envoltura lipídica, la entrada se produce habitualmente mediante la fusión directa de su cubierta con la membrana plasmática o con la membrana de un lisosoma tras un proceso endocítico.

¿En qué consiste el desenvolvimiento del material genético viral?

El desenvolvimiento, también denominado descapado, rotura o descapside, es el proceso mediante el cual se libera el ácido nucleico viral en el interior del citoplasma de la célula infectada para que pueda comenzar la transcripción y la multiplicación. Dependiendo de la duración y características de la fase de síntesis, el ciclo infeccioso puede desarrollarse a través de un ciclo ordinario o mediante vías particulares como el ciclo lisogénico, descubierto originalmente en bacteriófagos por André Lwoff, en el cual el material genético viral se integra en el genoma del hospedador durante cierto tiempo antes de activarse.

¿Cómo se realiza la síntesis de nuevos componentes y la replicación del genoma?

La fase de síntesis engloba la replicación del material genético del virus, la transcripción de su mensaje genético en moléculas de ARNm y la posterior traducción para producir proteínas víricas y enzimáticas. Los virus con ADN realizan la replicación de manera similar a las células, mientras que los virus con ARN replican su material directamente sin pasar por fases de ADN, a excepción de los retrovirus, que emplean la transcriptasa inversa para generar una copia de ADN bicatenario a partir de su genoma de ARN monocatenario antes de integrarse en la célula.

¿Cuáles son los mecanismos de liberación de las nuevas partículas virales?

Una vez completado el ensamblaje de los nuevos viriones, se produce la salida de los individuos infecciosos hacia el exterior celular. En las infecciones persistentes, los virus abandonan la célula de manera paulatina sin esperar necesariamente su destrucción inmediata. Los virus sin envoltura suelen salir mediante la ruptura de la membrana o por exocitosis provocando la lisis celular, mientras que los virus con envoltura lipoproteica abandonan la célula habitualmente por gemación, adquiriendo una porción de la membrana plasmática como cubierta protectora.

Sources & Further Reading

• Freed EO (August 2015). «HIV-1 assembly, release and maturation». Nature Reviews. Microbiology 13(8): 484-96. DOI: 10.1038/nrmicro3490.
• Yin J, Redovich J (June 2018). «Kinetic Modeling of Virus Growth in Cells». Microbiology and Molecular Biology Reviews 82(2). DOI: 10.1128/MMBR.00066-17.
• Más V, Melero JA (2013). «Entry of enveloped viruses into host cells: membrane fusion». Sub-Cellular Biochemistry 68: 467-87. ISBN: 978-94-007-6551-1.
• Dimmock NJ, Easton AJ, Leppard K (2007). Introduction to Modern Virology (Sexta edición). Blackwell Publishing. ISBN: 978-1-4051-3645-7.