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Ciclo de vida del virus de la influenza
Virus Replication.svg

La entrada viral es la etapa más temprana de la infección en el ciclo de vida viral , ya que el virus entra en contacto con la célula huésped e introduce material viral en la célula. Los principales pasos involucrados en la entrada viral se muestran a continuación. [1] A pesar de la variación entre virus, hay varias generalidades compartidas con respecto a la entrada viral. [2]

Reducir la proximidad celular [ editar ]

La forma en que un virus ingresa a una célula es diferente según el tipo de virus que sea. Un virus con una cápside sin envoltura ingresa a la célula al adherirse al factor de unión ubicado en una célula huésped. Luego ingresa a la célula por endocitosis o haciendo un agujero en la membrana de la célula huésped e insertando su genoma viral. [2]

Esquema de diferentes vías de entrada viral: (A) fusión de membranas , (B) endocitosis y (C) macropinocitosis .
Fusión de membranas mediada por proteínas de fusión de paramixovirus .

Si un virus es un virus envuelto, la entrada es más complicada. Para un virus con envoltura, el virus ingresa a la célula al adherirse a un factor de unión ubicado en la superficie de la célula huésped. Luego ingresa por endocitosis o un evento directo de fusión de membrana. El evento de fusión es cuando la membrana del virus y la membrana de la célula huésped se fusionan permitiendo la entrada de un virus. Esto se hace mediante unión - o adsorción - en una célula susceptible; una célula que contiene un receptor al que el virus puede unirse. Los receptores en la envoltura viral se conectan efectivamente a receptores complementarios en la membrana celular.. Esta unión hace que las dos membranas permanezcan en proximidad mutua, lo que favorece más interacciones entre las proteínas de superficie. Este es también el primer requisito que debe cumplirse antes de que una célula pueda infectarse. La satisfacción de este requisito hace que la célula sea susceptible. Los virus que exhiben este comportamiento incluyen muchos virus envueltos como el VIH y el virus del herpes simple . [2]

Estas ideas básicas se extienden a los virus que infectan bacterias, conocidos como bacteriófagos (o simplemente fagos ). Los fagos típicos tienen colas largas que se utilizan para unirse a receptores en la superficie bacteriana e inyectar su genoma viral.

Resumen [ editar ]

Antes de la entrada, un virus debe adherirse a una célula huésped. La unión se logra cuando proteínas específicas en la cápside viral o la envoltura viral se unen a proteínas específicas llamadas proteínas receptoras en la membrana celular de la célula diana. Ahora debe entrar un virus en la célula, que está cubierta por una bicapa de fosfolípidos , la barrera natural de la célula al mundo exterior. El proceso mediante el cual se rompe esta barrera depende del virus. Los tipos de entrada son:

  1. Fusión de la membrana o estado de hemifusión : la membrana celular se perfora y se conecta aún más con la envoltura viral que se despliega.
  2. Endocitosis : la célula huésped absorbe la partícula viral a través del proceso de endocitosis, envolviendo esencialmente el virus como lo haría con una partícula de alimento.
  3. Penetración viral : la cápside viralo el genoma se inyecta en el citoplasma de la célula huésped.

Mediante el uso de proteína verde fluorescente (GFP), la entrada de virus y la infección se pueden visualizar en tiempo real. Una vez que un virus entra en una célula, la replicación no es inmediata y, de hecho, lleva algún tiempo (de segundos a horas). [3] [4]

Entrada mediante fusión de membranas [ editar ]

Entrada viral por fusión de membranas.

El ejemplo más conocido es el de la fusión de membranas. En varios virus con una envoltura viral , los receptores virales se unen a los receptores en la superficie de la célula y pueden estar presentes receptores secundarios para iniciar la punción de la membrana o la fusión con la célula huésped. Después de la unión, la envoltura viral se fusiona con la membrana de la célula huésped, lo que hace que el virus ingrese. Los virus que ingresan a una célula de esta manera incluyen el VIH , el KSHV [5] [6] [7] [8] y el virus del herpes simple . [9]

Entrada por endocitosis [ editar ]

Entrada viral por endocitosis.

Los virus sin envoltura viral ingresan a la célula generalmente a través de endocitosis ; son ingeridos por la célula huésped a través de la membrana celular. Las células pueden absorber recursos del entorno fuera de la célula, y los virus pueden utilizar estos mecanismos para entrar en una célula de la misma manera que los recursos ordinarios. Una vez dentro de la célula, el virus abandona la vesícula por la que fue absorbido para acceder al citoplasma. Los ejemplos incluyen el virus de la polio , virus de la hepatitis C , [10] y virus de la fiebre aftosa . [11]

Muchos virus con envoltura, como el SARS-CoV-2 , también ingresan a la célula a través de endocitosis. La entrada a través del endosoma garantiza un pH bajo y la exposición a proteasas que son necesarias para abrir la cápside viral y liberar el material genético en su interior. Además, los endosomas transportan el virus a través de la célula y aseguran que no quede ningún rastro del virus en la superficie, lo que podría ser un sustrato para el reconocimiento inmunológico. [12]

Según estudios recientes, afirman que COVID-19 en realidad ingresa a las células a través de la fusión de membranas. Esta es la razón por la que los estudios se centran en el uso de la enzima convertidora de angiotensina 2 humana (ACE2) como receptor celular y su proteína pico (S), ya que median la actividad de fusión de membranas. El alto nivel de actividad evolucionado para mediar en la fusión de célula a célula ha dado como resultado una capacidad de fusión mejorada. [13] La inhibición de la infección por COVID-19 se dirige a las proteínas de pico que albergan la capacidad de fusión mediada por membranas. [14] Las vacunas se basan en la mediación de la glicoproteína de pico (S) que media la fusión del virus y las membranas de la célula huésped. [15] El mecanismo de fusión también se estudia como un objetivo potencial para el desarrollo de antivirales.[dieciséis]

Entrada por inyección genética [ editar ]

Un tercer ejemplo más específico es simplemente adherirse a la superficie de la célula a través de receptores en la célula e inyectar solo su genoma en la célula, dejando el resto del virus en la superficie. Esto está restringido a virus en los que solo se requiere el genoma para la infección de una célula (por ejemplo , virus de ARN de cadena positiva porque pueden traducirse inmediatamente) y más restringido a virus que realmente exhiben este comportamiento. El ejemplo mejor estudiado incluye los bacteriófagos ; por ejemplo, cuando las fibras de la cola del fago T2 aterrizan en una célula, su vaina central perfora la membrana celular y el fago inyecta ADN de la cápside de la cabeza directamente en la célula. [17]

Consecuencias [ editar ]

Una vez que un virus está en una célula, activará la formación de proteínas (ya sea por sí mismo o utilizando el anfitrión) para obtener el control total de la célula anfitriona, si puede. Los mecanismos de control incluyen la supresión de las defensas celulares intrínsecas, la supresión de la señalización celular y la supresión de la transcripción y traducción celular del huésped . A menudo, son estos efectos citotóxicos los que conducen a la muerte y al deterioro de una célula infectada por un virus.

Una célula se clasifica como susceptible a un virus si el virus puede ingresar a la célula. Después de la introducción de la partícula viral, ocurre el desempaquetado del contenido ( proteínas virales en el tegumento y el genoma viral a través de alguna forma de ácido nucleico ) como preparación de la siguiente etapa de la infección viral : la replicación viral .

Referencias [ editar ]

  1. ^ Subramanian RP, Geraghty RJ (20 de febrero de 2007). "El virus del herpes simple tipo 1 media la fusión a través de un intermedio de hemifusión por la actividad secuencial de las glicoproteínas D, H, L y B" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias, EE . UU . 104 (8): 2903–08. Código bibliográfico : 2007PNAS..104.2903S . doi : 10.1073 / pnas.0608374104 . PMC  1815279 . PMID  17299053 .
  2. ^ a b c "Entrada de virus en la célula huésped ~ página ViralZone" . viralzone.expasy.org . Consultado el 5 de febrero de 2021 .
  3. ^ Lakadamyali, Melike; Michael J. Rust; Hazen P. Babcock; Xiaowei Zhuang (2003). "Visualización de la infección de virus de influenza individuales" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (16): 9280–85. Código Bibliográfico : 2003PNAS..100.9280L . doi : 10.1073 / pnas.0832269100 . PMC 170909 . PMID 12883000 .  
  4. ^ Joo, KI; P. Wang (15 de mayo de 2008). "Visualización de la transducción dirigida por vectores lentivirales diseñados" . Gene Ther . 15 (20): 1384–96. doi : 10.1038 / gt.2008.87 . ISSN 0969-7128 . PMC 2575058 . PMID 18480844 .   
  5. ^ Kumar, Binod; Chandran, Bala (14 de noviembre de 2016). "Entrada y tráfico de KSHV en células diana-secuestro de vías de señal celular, dinámica de actina y membrana" . Virus . 8 (11): 305. doi : 10.3390 / v8110305 . ISSN 1999-4915 . PMC 5127019 . PMID 27854239 .   
  6. ^ Kumar, Binod; Dutta, Dipanjan; Iqbal, Jawed; Ansari, Mairaj Ahmed; Roy, Arunava; Chikoti, Leela; Pisano, Gina; Veettil, Mohanan Valiya; Chandran, Bala (octubre de 2016). "La proteína ESCRT-I Tsg101 juega un papel en el tráfico post-macropinocítico y la infección de células endoteliales por Herpesvirus asociado al sarcoma de Kaposi" . PLOS Patógenos . 12 (10): e1005960. doi : 10.1371 / journal.ppat.1005960 . ISSN 1553-7374 . PMC 5072609 . PMID 27764233 .   
  7. ^ Veettil, Mohanan Valiya; Kumar, Binod; Ansari, Mairaj Ahmed; Dutta, Dipanjan; Iqbal, Jawed; Gjyshi, Olsi; Bottero, Virginie; Chandran, Bala (abril de 2016). "ESCRT-0 componente Hrs promueve la macropinocitosis del virus del herpes asociado al sarcoma de Kaposi en células endoteliales microvasculares dérmicas humanas" . Revista de Virología . 90 (8): 3860–72. doi : 10.1128 / JVI.02704-15 . ISSN 1098-5514 . PMC 4810545 . PMID 26819309 .   
  8. ^ Khanna, Madhu; Sharma, Sachin; Kumar, Binod; Rajput, Roopali (2014). "Inmunidad protectora basada en el dominio de tallo de hemaglutinina conservado y sus perspectivas para el desarrollo de la vacuna universal contra la influenza" . BioMed Research International . 2014 : 546274. doi : 10.1155 / 2014/546274 . ISSN 2314-6133 . PMC 4055638 . PMID 24982895 .   
  9. ^ Campadelli-Fiume, Gabriella; Amasio, Michele; Avitabile, Elisa; Cerretani, Arianna; Forghieri, Cristina; Gianni, Tatiana; Menotti, Laura (2007). "El sistema multipartito que media la entrada del virus del herpes simple en la célula" . Reseñas en Virología Médica . 17 (5): 313–326. doi : 10.1002 / rmv.546 . ISSN 1052-9276 . PMID 17573668 . S2CID 30771615 .   
  10. ^ Helle F, Dubuisson J. "Entrada del virus de la hepatitis C en las células huésped". Cell Mol Life Sci . 2007 4 de octubre
  11. ^ NJ Dimmock y col. Introducción a la virología moderna , sexta edición. "Blackwell Publishing, 2007. [ Falta el ISBN ] [se necesita la página ]
  12. ^ Howley, Peter M; Knipe, David M Fields Virology [ página necesaria ] Lippincott Williams & Williams 2013 [ falta el ISBN ]
  13. ^ Zhu, Yuanmei; Yu, Danwei; Yan, Hongxia; Chong, Huihui; Él, Yuxian (2020). "Diseño de potentes inhibidores de fusión de membranas contra SARS-CoV-2, un coronavirus emergente con alta actividad fusogénica" . Revista de Virología . 94 (14). doi : 10.1128 / JVI.00635-20 . PMC 7343218 . PMID 32376627 .  
  14. ^ Xia, Shuai; Liu, Meiqin; Wang, Chao; Xu, Wei; Lan, Qiaoshuai; Feng, Siliang; Qi, Feifei; Bao, Linlin; Du, Lanying; Liu, Shuwen; Qin, Chuan (30 de marzo de 2020). "Inhibición de la infección por SARS-CoV-2 (anteriormente 2019-nCoV) por un inhibidor de fusión de pan-coronavirus altamente potente dirigido a su proteína de pico que alberga una alta capacidad para mediar en la fusión de membranas" . Investigación celular . 30 (4): 343–355. doi : 10.1038 / s41422-020-0305-x . ISSN 1001-0602 . PMC 7104723 . PMID 32231345 .   
  15. ↑ Outlaw, Victor K .; Bovier, Francesca T .; Mears, Megan C .; Cajimat, Maria N .; Zhu, Yun; Lin, Michelle J .; Addetia, Amin; Lieberman, Nicole AP; Peddu, Vikas; Xie, Xuping; Shi, Pei-Yong (20 de octubre de 2020). "Inhibición de la entrada de coronavirus in vitro y ex vivo por un péptido conjugado con lípidos derivado del dominio HRC de glicoproteína de pico de SARS-CoV-2" . mBio . 11 (5). doi : 10.1128 / mBio.01935-20 . ISSN 2150-7511 . PMC 7587434 . PMID 33082259 .   
  16. ^ Tang, Tiffany; Bidon, Miya; Jaimes, Javier A .; Whittaker, Gary R .; Daniel, Susan (junio de 2020). "El mecanismo de fusión de la membrana del coronavirus ofrece un objetivo potencial para el desarrollo de antivirales" . Investigación antiviral . 178 : 104792. doi : 10.1016 / j.antiviral.2020.104792 . ISSN 0166-3542 . PMC 7194977 . PMID 32272173 .   
  17. ^ Sebestyén, Magdolna G .; Budker, Vladimir G .; Budker, Tatiana; Subbotin, Vladimir M .; Zhang, Guofeng; Monahan, Sean D .; Lewis, David L .; Wong, So C .; Hagstrom, James E .; Wolff, Jon A. (julio de 2006). "Mecanismo de entrega de plásmido por inyección hidrodinámica en la vena de la cola. I. Captación de diversas moléculas por parte de hepatocitos" . La Revista de Medicina Genética . 8 (7): 852–873. doi : 10.1002 / jgm.921 . ISSN 1099-498X . PMID 16724360 . S2CID 564796 .