Ciclo lítico: qué es, fases y ejemplos de virus
El ciclo lítico es una de las dos formas que tienen algunos virus para completar su ciclo de vida en el interior de las células que infectan. Tiene que ver con la invasión y el secuestro de la maquinaria metabólica celular, la multiplicación y el ensamblaje rápido de múltiples partículas virales, la lisis celular y la liberación de las nuevas partículas infectivas al entorno extracelular.
Los virus comúnmente se definen como partículas no vivas, carentes de maquinarias metabólicas propias pero compuestas por ácidos nucleicos y proteínas. Puede decirse que son entidades parásitas, pues dependen completamente de las células de sus hospedadores para multiplicarse y propagarse.
Todos los seres vivos pueden ser infectados por un virus, desde bacterias y arqueas hasta elefantes, ballenas y sequoias gigantes. En el ser humano la gripe, la varicela, la poliomielitis, la rabia, la hepatitis, el sida, la viruela y otras enfermedades conocidas son producidas por virus.
Por otra parte, muchas plantas de interés comercial son negativamente afectadas por virus, ejemplos de ellas son el maíz, el tabaco, la papaya, el pimiento, el tomate y muchísimas más
Además, gran cantidad de bacterias y de otros organismos unicelulares microscópicos son infectados por virus, algunas veces con efectos muy negativos y otras con efectos beneficiosos como, por ejemplo, la adquisición de nuevos genes de resistencia.
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Hay virus de distintas formas y tamaños, compuestos por distintos tipos de ácidos nucleicos ordenados de formas diferentes y con “métodos” de reproducción diferentes. Algunos son sumamente virulentos y dañinos -provocando enfermedades o patologías- mientras que otros son más bien “inertes”.
De acuerdo con la forma en la que se “reproducen”, los virus pueden tener dos ciclos de vida bastante contrastantes: el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.
El primero implica la invasión y eventual lisis de las células hospedadoras, mientras que el segundo no provoca daños a la célula, ya que se inserta en su genoma y se multiplica únicamente cuando lo hace la célula donde reside.
En la naturaleza existen diversas estrategias para los mismos fines, y la “reproducción” viral no es la excepción; aunque esto puede variar considerablemente entre distintas clases de virus, el ciclo lítico de muchos se completa en más o menos 5 fases:
El comienzo del ciclo lítico de un virus está marcado, indiscutiblemente, por el contacto superficial -a nivel de la membrana plasmática- de múltiples partículas virales con la célula hospedadora.
Esto generalmente ocurre gracias a la unión de las proteínas de la cápside (que no es más que la estructura que recubre y protege el ácido nucleico viral) con receptores de superficie específicos en la membrana plasmática de la célula hospedadora.
Una vez establecido el contacto físico partícula viral-célula hospedadora, entonces las partículas virales consiguen “inyectar” su genoma hacia el medio intracelular, es decir, el citosol de la célula hospedadora.
El proceso es distinto dependiendo del tipo de virus, pues no es igual para virus de bacterias que para virus de plantas y animales. En el primer caso, generalmente las cápsides virales se pierden en el medio extracelular, mientras que en los dos últimos estas ingresan junto con los ácidos nucleicos hacia el citosol.
En el citosol de la célula hospedadora los segmentos de ácidos nucleicos virales son procesados por la maquinaria replicativa y transcripcional de la célula, que es secuestrada con el fin único de conseguir la multiplicación del material genético viral y/o la producción de proteínas virales.
En algunos casos puede desencadenarse primero la digestión del ADN de la célula hospedadora, de modo que sus nucleótidos constitutivos son empleados para la producción de nuevas copias de ácidos nucleicos virales.
Existen notables excepciones respecto a este evento intracelular, pues el procesamiento previo para la replicación del material genético viral será diferente si se trata de virus de ARN o de ADN.
En los virus de ARN muchas veces las propias enzimas virales son utilizadas para la producción de partículas de ARN mensajeras, las cuales son traducidas posteriormente por la maquinaria celular.
Seguidamente ocurre lo que se conoce como el ensamblaje de las nuevas partículas virales, que implica que las proteínas virales traducidas y el genoma viral replicado por las maquinarias celulares se asocien para formar nuevas partículas virales o viriones.
De distintas formas y dependiendo del tipo de virus, estos viriones provocan la lisis (rápida o lenta) de la célula que los alberga y, en consecuencia, la liberación de las nuevas partículas virales al medio extracelular.
El ciclo se reinicia cuando estos viriones liberados entran en contacto con otras células y repiten el mismo proceso.
El bacteriófagoT4 es, sin duda, uno de los ejemplos emblemáticos de los virus con ciclo lítico. Este es un virus especializado en la infección de bacterias -de allí su nombre- y ha sido descrito particularmente durante su invasión a la bacteria Escherichia coli, una bacteria que se encuentra típicamente en el tracto intestinal humano.
Como muchos otros bacteriófagos, el bacteriófago T4 o simplemente fago T4, puede “sobrevivir” bien por el ciclo de vida lítico o por el ciclo de vida lisogénico, lo cual depende de varios factores como, por ejemplo, la concentración de algunas proteínas determinadas en el interior de la bacteria que infectan.
Aunque los bacteriófagos son muy empleados como ejemplos clásicos de virus con ciclos líticos, los seres humanos y las plantas también son afectados por virus con ciclo lítico. Entre los casos más populares están:
- El virus de la influenza, que provoca una condición patológica respiratoria contagiosa en los seres humanos; aunque es clasificado como lítico, este virus no lisa la célula, sino que sale de esta, una vez se ha multiplicado, en forma de yemas.
- El virus de la rabia, que afecta tanto humanos como animales y es transmitido por medio de la saliva de un organismo infectado.
- El virus de inmunodeficiencia humana (HIV), que produce la condición conocida como SIDA o Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida.
- El virus del mosaico del tabaco (TMV), que afecta a gran cantidad de plantas cuyos síntomas pueden variar mucho, pero incluyen necrosis, enrollamiento de las hojas, disminución de la producción, retarde de la maduración de los frutos, etc.
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