Introducción a los virus

Un virus es un agente infeccioso diminuto que se reproduce dentro de las células de huéspedes vivos. Al infectarse, la célula huésped se ve obligada a producir rápidamente miles de copias idénticas del virus original. A diferencia de la mayoría de los seres vivos, los virus no tienen células que se dividan; los nuevos virus se ensamblan en la célula huésped infectada. Pero a diferencia de agentes infecciosos más simples como los priones, contienen genes que les permiten mutar y evolucionar. Se han descrito en detalle más de 4800 especies de virus, de los millones que existen en el medio ambiente. Su origen no está claro: algunos podrían haber evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que pueden moverse entre células), mientras que otros podrían haber evolucionado a partir de bacterias.Los virus se componen de dos o tres partes. Todos incluyen genes. Estos genes contienen la información biológica codificada del virus y están compuestos de ADN o ARN. Todos los virus también están recubiertos por una capa proteica para proteger los genes. Algunos virus pueden tener una envoltura de una sustancia similar a la grasa que cubre la capa proteica y los hace vulnerables al jabón. Un virus con esta "envoltura viral" la utiliza, junto con receptores específicos, para entrar en una nueva célula huésped. La forma de los virus varía desde la simple helicoidal e icosaédrica hasta estructuras más complejas. El tamaño de los virus varía de 20 a 300 nanómetros; se necesitarían entre 33 000 y 500 000 de ellos, uno al lado del otro, para extenderse hasta 1 centímetro (0,4 pulgadas).Los virus se propagan de muchas maneras. Aunque muchos son muy específicos en cuanto a la especie huésped o tejido que atacan, cada especie de virus se basa en un método particular para replicarse. Los virus de las plantas suelen propagarse de una planta a otra a través de insectos y otros organismos, conocidos como vectores. Algunos virus de humanos y otros animales se propagan por exposición a fluidos corporales infectados. Virus como el de la gripe se propagan por el aire a través de gotitas de humedad cuando las personas tosen o estornudan. Virus como el norovirus se transmiten por vía fecal-oral, lo que implica la contaminación de las manos, los alimentos y el agua. El rotavirus suele propagarse por contacto directo con niños infectados. El virus de la inmunodeficiencia humana, VIH, se transmite por fluidos corporales transferidos durante las relaciones sexuales. Otros, como el virus del dengue, se propagan por insectos hematófagos.Los virus, especialmente los compuestos de ARN, pueden mutar rápidamente y dar lugar a nuevos tipos. Los huéspedes pueden tener poca protección contra estas nuevas formas. El virus de la gripe, por ejemplo, cambia con frecuencia, por lo que se necesita una nueva vacuna cada año. Cambios importantes pueden causar pandemias, como la gripe porcina de 2009, que se propagó a la mayoría de los países. A menudo, estas mutaciones se producen cuando el virus ha infectado primero a otros huéspedes animales. Algunos ejemplos de estas enfermedades "zoonóticas" incluyen el coronavirus en murciélagos y la gripe en cerdos y aves, antes de que estos virus se transmitieran a los humanos.Las infecciones virales pueden causar enfermedades en humanos, animales y plantas. En humanos y animales sanos, las infecciones suelen ser eliminadas por el sistema inmunitario, que puede proporcionar inmunidad de por vida al huésped contra ese virus. Los antibióticos, que actúan contra las bacterias, no tienen ningún efecto, pero los antivirales pueden tratar infecciones potencialmente mortales. Las vacunas que producen inmunidad de por vida pueden prevenir algunas infecciones.

En 1884, el microbiólogo francés Charles Chamberland inventó el filtro Chamberland (o filtro Chamberland-Pasteur), que contiene poros más pequeños que las bacterias. Posteriormente, Chamberland pudo pasar una solución con bacterias a través del filtro y eliminarlas por completo. A principios de la década de 1890, el biólogo ruso Dmitri Ivanovsky utilizó este método para estudiar lo que se conocería como el virus del mosaico del tabaco. Sus experimentos demostraron que los extractos de hojas trituradas de plantas de tabaco infectadas siguen siendo infecciosos después de la filtración.Al mismo tiempo, varios otros científicos demostraron que, aunque estos agentes (posteriormente llamados virus) eran diferentes de las bacterias y aproximadamente cien veces más pequeños, aún podían causar enfermedades. En 1899, el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck observó que el agente solo se multiplicaba en células en división. Lo llamó «fluido vivo contagioso» (del latín: contagium vivum fluidum), o «germen vivo soluble», porque no pudo encontrar ninguna partícula similar a un germen. A principios del siglo XX, el bacteriólogo inglés Frederick Twort descubrió virus que infectan bacterias, y el microbiólogo francocanadiense Félix d'Herelle describió virus que, al añadirse a bacterias que crecen en agar, provocan la formación de áreas enteras de bacterias muertas. Contar estas áreas muertas le permitió calcular la cantidad de virus en la suspensión.La invención del microscopio electrónico en 1931 trajo consigo las primeras imágenes de virus. En 1935, el bioquímico y virólogo estadounidense Wendell Meredith Stanley examinó el virus del mosaico del tabaco (TMV) y descubrió que estaba compuesto principalmente de proteínas. Poco después, se demostró que este virus estaba compuesto de proteínas y ARN. Rosalind Franklin desarrolló imágenes cristalográficas de rayos X y determinó la estructura completa del TMV en 1955. Franklin confirmó que las proteínas virales formaban un tubo hueco en espiral, envuelto por ARN, y también demostró que el ARN viral era monocatenario, no de doble hélice como el ADN.Un problema para los primeros científicos fue que no sabían cómo cultivar virus sin usar animales vivos. El gran avance se produjo en 1931, cuando los patólogos estadounidenses Ernest William Goodpasture y Alice Miles Woodruff cultivaron el virus de la influenza y otros virus en huevos de gallina fertilizados. Algunos virus no podían cultivarse en huevos de gallina. Este problema se resolvió en 1949, cuando John Franklin Enders, Thomas Huckle Weller y Frederick Chapman Robbins cultivaron el virus de la polio en cultivos de células animales vivas. Se han descrito en detalle más de 4800 especies de virus.Los virus coexisten con la vida dondequiera que se presente. Probablemente han existido desde que las células vivas evolucionaron. Su origen sigue siendo incierto porque no se fosilizan, por lo que las técnicas moleculares han sido la mejor manera de formular hipótesis sobre su origen. Estas técnicas se basan en la disponibilidad de ADN o ARN viral antiguo, pero la mayoría de los virus que se han conservado y almacenado en laboratorios tienen menos de 90 años. Los métodos moleculares solo han logrado rastrear la ascendencia de los virus que evolucionaron en el siglo XX. Es posible que nuevos grupos de virus hayan surgido repetidamente en todas las etapas de la evolución de la vida. Existen tres teorías principales sobre el origen de los virus:

Teoría regresiva

Los virus pueden haber sido una vez células pequeñas que parasibilitó células más grandes. Eventualmente, los genes que ya no necesitaban para una forma parasitaria de vida se perdieron. La bacteria Rickettsia y Chlamydia son células vivas que, como virus, pueden reproducirse sólo dentro de las células anfitrionas. Esto da crédito a esta teoría, ya que su dependencia de ser parásitos puede haber llevado a la pérdida de los genes que una vez les permitió vivir por su cuenta.

Teoría de origen celular

Algunos virus pueden haber evolucionado a partir de trozos de ADN o ARN que "escapó" de los genes de un organismo más grande. El ADN escapado podría haber venido de plasmides, piezas de ADN que pueden moverse entre células, mientras que otros podrían haber evolucionado de bacterias.

Coevolution theory

Los virus pueden haber evolucionado de moléculas complejas de proteína y ADN al mismo tiempo que las células aparecieron por primera vez en la tierra, y habrían dependido de la vida celular durante muchos millones de años.

Todas estas teorías presentan problemas. La hipótesis regresiva no explica por qué incluso los parásitos celulares más pequeños no se parecen en nada a los virus. La hipótesis del escape o del origen celular no explica la presencia de estructuras únicas en los virus que no aparecen en las células. La hipótesis de la coevolución, o del "virus primero", contradice la definición de virus, ya que estos dependen de las células huésped. Además, se reconoce que los virus son antiguos y tienen orígenes anteriores a la divergencia de la vida en los tres dominios. Este descubrimiento ha llevado a los virólogos modernos a reconsiderar y reevaluar estas tres hipótesis clásicas.

Una partícula viral, también llamada virión, está compuesta por genes compuestos de ADN o ARN, rodeados por una capa protectora de proteína llamada cápside. La cápside está formada por muchas moléculas proteicas idénticas y más pequeñas, llamadas capsómeros. La disposición de los capsómeros puede ser icosaédrica (de 20 lados), helicoidal o más compleja. Alrededor del ADN o ARN hay una capa interna llamada nucleocápside, compuesta de proteínas. Algunos virus están rodeados por una burbuja de lípidos (grasa) llamada envoltura, lo que los hace vulnerables al jabón y al alcohol.

Los virus se encuentran entre los agentes infecciosos más pequeños, demasiado pequeños para ser vistos con microscopio óptico; la mayoría solo se pueden ver con microscopio electrónico. Su tamaño oscila entre 20 y 300 nanómetros; se necesitarían entre 30 000 y 500 000 de ellos, uno al lado del otro, para alcanzar un centímetro (0,4 pulgadas). En comparación, las bacterias suelen tener un diámetro de alrededor de 1000 nanómetros (1 micrómetro), y las células huésped de organismos superiores suelen tener unas pocas decenas de micrómetros. Algunos virus, como los megavirus y los pandoravirus, son relativamente grandes. Con un tamaño de alrededor de 1000 nanómetros, estos virus, que infectan a las amebas, se descubrieron en 2003 y 2013. Son aproximadamente diez veces más anchos (y, por lo tanto, mil veces más grandes en volumen) que los virus de la gripe, y el descubrimiento de estos virus "gigantes" asombró a los científicos.Los genes de los virus están compuestos de ADN (ácido desoxirribonucleico) y, en muchos virus, de ARN (ácido ribonucleico). La información biológica de un organismo está codificada en su ADN o ARN. La mayoría de los organismos utilizan ADN, pero muchos virus tienen ARN como material genético. El ADN o ARN de los virus consiste en una sola cadena o en una doble hélice.Los virus pueden reproducirse rápidamente porque tienen relativamente pocos genes. Por ejemplo, el virus de la gripe tiene solo ocho genes y el rotavirus once. En comparación, los humanos tenemos entre 20 000 y 25 000. Algunos genes virales contienen el código para producir las proteínas estructurales que forman la partícula viral. Otros genes producen proteínas no estructurales que se encuentran únicamente en las células que el virus infecta.Todas las células, y muchos virus, producen proteínas, que son enzimas que impulsan las reacciones químicas. Algunas de estas enzimas, llamadas ADN polimerasa y ARN polimerasa, producen nuevas copias de ADN y ARN. Las enzimas polimerasas de un virus suelen ser mucho más eficientes en la producción de ADN y ARN que las enzimas equivalentes de las células huésped, pero las enzimas ARN polimerasas virales son propensas a errores, lo que provoca que los virus ARN muten y formen nuevas cepas.En algunas especies de virus ARN, los genes no se encuentran en una molécula continua de ARN, sino que están separados. El virus de la influenza, por ejemplo, tiene ocho genes separados compuestos de ARN. Cuando dos cepas diferentes del virus de la influenza infectan la misma célula, estos genes pueden mezclarse y producir nuevas cepas del virus en un proceso llamado recombinación.

Las proteínas son esenciales para la vida. Las células producen nuevas moléculas de proteínas a partir de los componentes básicos de los aminoácidos, basándose en la información codificada en el ADN. Cada tipo de proteína es un especialista que, por lo general, solo realiza una función; por lo tanto, si una célula necesita hacer algo nuevo, debe producir una nueva proteína. Los virus obligan a la célula a producir nuevas proteínas que no necesita, pero que son necesarias para que el virus se reproduzca. La síntesis de proteínas consta de dos pasos principales: transcripción y traducción.La transcripción es el proceso mediante el cual la información del ADN, llamada código genético, se utiliza para producir copias de ARN llamadas ARN mensajero (ARNm). Estas migran a través de la célula y transportan el código a los ribosomas, donde se utiliza para sintetizar proteínas. Esto se denomina traducción porque la estructura de aminoácidos de la proteína está determinada por el código del ARNm. Por lo tanto, la información se traduce del lenguaje de los ácidos nucleicos al lenguaje de los aminoácidos.Algunos ácidos nucleicos de los virus ARN funcionan directamente como ARNm sin modificaciones adicionales. Por esta razón, estos virus se denominan virus ARN de sentido positivo. En otros virus ARN, el ARN es una copia complementaria del ARNm y estos virus dependen de la enzima de la célula o de la suya propia para producir ARNm. Estos se denominan virus ARN de sentido negativo. En los virus compuestos de ADN, el método de producción de ARNm es similar al de la célula. Los retrovirus se comportan de forma completamente diferente: tienen ARN, pero dentro de la célula huésped se produce una copia de ADN de su ARN con la ayuda de la enzima transcriptasa inversa. Este ADN se incorpora al ADN del huésped y se copia en ARNm mediante las vías normales de la célula.

Cuando un virus infecta una célula, la obliga a producir miles de virus más. Esto se logra haciendo que la célula copie el ADN o ARN del virus, produciendo proteínas virales que se ensamblan para formar nuevas partículas virales.Hay seis etapas básicas que se superponen en el ciclo de vida de los virus en las células vivas:

• Adjunción es la unión del virus a moléculas específicas en la superficie de la célula. Esta especificidad restringe el virus a un tipo muy limitado de célula. Por ejemplo, el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) infecta solamente las células T humanas, porque su proteína superficial, gp120, sólo puede reaccionar con CD4 y otras moléculas en la superficie de la célula T. Los virus de las plantas sólo pueden conectarse a las células vegetales y no pueden infectar animales. Este mecanismo ha evolucionado a favor de aquellos virus que sólo infectan células en las que son capaces de reproducirse.
• Penetración sigue el apego; los virus penetran en la célula huésped por endocitosis o por fusión con la célula.
• Descodificación sucede dentro de la célula cuando el capsid viral es eliminado y destruido por enzimas virales o enzimas anfitrionas, exponiendo así el ácido nucleico viral.
• Replicación de partículas de virus es la etapa donde una célula utiliza ARN mensajero viral en sus sistemas de síntesis de proteínas para producir proteínas virales. El ARN o las habilidades de síntesis de ADN de la célula producen el ADN del virus o ARN.
• Asamblea General tiene lugar en la célula cuando las proteínas virales recién creadas y el ácido nucleico se combinan para formar cientos de nuevas partículas de virus.
• Liberación ocurre cuando los nuevos virus escapan o son liberados de la célula. La mayoría de los virus logran esto haciendo estallar las células, un proceso llamado lisis. Otros virus como el VIH son liberados más suavemente por un proceso llamado brote.

Los virus tienen una amplia gama de efectos estructurales y bioquímicos en la célula huésped. Estos se denominan efectos citopáticos. La mayoría de las infecciones virales finalmente provocan la muerte de la célula huésped. Las causas de muerte incluyen la lisis celular (ruptura celular), alteraciones en la membrana celular y apoptosis (suicidio celular). A menudo, la muerte celular se debe al cese de su actividad normal debido a las proteínas producidas por el virus, no todas las cuales son componentes de la partícula viral.Algunos virus no causan cambios aparentes en la célula infectada. Las células en las que el virus está latente (inactivo) muestran pocos signos de infección y suelen funcionar con normalidad. Esto provoca infecciones persistentes y el virus suele permanecer latente durante meses o años. Este suele ser el caso de los virus del herpes.Algunos virus, como el de Epstein-Barr, suelen provocar la proliferación celular sin causar malignidad; sin embargo, otros, como el virus del papiloma, son una causa comprobada de cáncer. Cuando el ADN de una célula es dañado por un virus de tal manera que esta no puede repararse, esto suele desencadenar la apoptosis. Uno de los resultados de la apoptosis es la destrucción del ADN dañado por la propia célula. Algunos virus tienen mecanismos para limitar la apoptosis, de modo que la célula huésped no muera antes de que se produzcan los virus de la progenie; el VIH, por ejemplo, lo hace.Existen muchas maneras en que los virus se propagan de un huésped a otro, pero cada especie de virus utiliza solo una o dos. Muchos virus que infectan plantas son transportados por organismos; estos organismos se denominan vectores. Algunos virus que infectan a animales, incluidos los humanos, también se propagan por vectores, generalmente insectos hematófagos, pero la transmisión directa es más común. Algunas infecciones virales, como el norovirus y el rotavirus, se propagan a través de alimentos y agua contaminados, por las manos y objetos comunes, y por contacto íntimo con otra persona infectada, mientras que otras, como el SARS-CoV-2 y los virus de la gripe, se transmiten por el aire. Virus como el VIH, la hepatitis B y la hepatitis C se transmiten a menudo por relaciones sexuales sin protección o agujas hipodérmicas contaminadas. Para prevenir infecciones y epidemias, es importante conocer cómo se propaga cada tipo de virus.Las enfermedades humanas comunes causadas por virus incluyen el resfriado común, la gripe, la varicela y el herpes labial. Enfermedades graves como el ébola y el sida también son causadas por virus. Muchos virus causan poca o ninguna enfermedad y se consideran "benignos". Los virus más dañinos se describen como virulentos. Los virus causan diferentes enfermedades según el tipo de célula que infectan. Algunos virus pueden causar infecciones crónicas o de por vida, en las que continúan reproduciéndose en el organismo a pesar de los mecanismos de defensa del huésped. Esto es común en las infecciones por los virus de la hepatitis B y C. Las personas con infección crónica por un virus se conocen como portadoras y actúan como importantes reservorios del virus.

Si la proporción de portadores en una población determinada alcanza un umbral determinado, se dice que una enfermedad es endémica. Antes de la llegada de la vacunación, las infecciones por virus eran comunes y se producían brotes con regularidad. En países de clima templado, las enfermedades virales suelen ser estacionales. La poliomielitis, causada por el poliovirus, solía presentarse en los meses de verano. En cambio, los resfriados, la gripe y las infecciones por rotavirus suelen ser un problema durante los meses de invierno. Otros virus, como el del sarampión, causaban brotes regularmente cada tres años. En los países en desarrollo, los virus que causan infecciones respiratorias y entéricas son comunes durante todo el año. Los virus transmitidos por insectos son una causa común de enfermedades en estos entornos. Los virus del Zika y del dengue, por ejemplo, se transmiten por mosquitos Aedes hembra, que pican a los humanos especialmente durante la época de reproducción.

Aunque las pandemias virales son eventos poco frecuentes, el VIH —que evolucionó a partir de virus presentes en monos y chimpancés— ha sido pandémico desde al menos la década de 1980. Durante el siglo XX, hubo cuatro pandemias causadas por el virus de la influenza, y las de 1918, 1957 y 1968 fueron graves. Antes de su erradicación, la viruela fue causa de pandemias durante más de 3000 años. A lo largo de la historia, la migración humana ha contribuido a la propagación de infecciones pandémicas; primero por mar y, en la actualidad, también por aire.Con la excepción de la viruela, la mayoría de las pandemias son causadas por virus de reciente evolución. Estos virus "emergentes" suelen ser mutantes de virus menos dañinos que ya han circulado en humanos o en otros animales.El síndrome respiratorio agudo severo (SARS) y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) son causados por nuevos tipos de coronavirus. Se sabe que otros coronavirus causan infecciones leves en humanos, por lo que la virulencia y la rápida propagación de las infecciones por SARS —que para julio de 2003 habían causado alrededor de 8000 casos y 800 muertes— fueron inesperadas y la mayoría de los países no estaban preparados.Un coronavirus relacionado surgió en Wuhan, China, en noviembre de 2019 y se propagó rápidamente por todo el mundo. Se cree que se originó en murciélagos y posteriormente se denominó coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo. Las infecciones con este virus causan una enfermedad llamada COVID-19, cuya gravedad varía de leve a mortal, y que desencadenó una pandemia en 2020. Se impusieron restricciones a los viajes internacionales sin precedentes en tiempos de paz y toques de queda en varias ciudades importantes del mundo.

Existen muchos tipos de virus vegetales, pero a menudo solo causan una disminución en el rendimiento y no es económicamente viable intentar controlarlos. Los virus vegetales se propagan frecuentemente de planta a planta por organismos llamados "vectores". Estos suelen ser insectos, pero se ha demostrado que algunos hongos, nematodos y organismos unicelulares también son vectores. Cuando el control de las infecciones virales vegetales se considera económico (por ejemplo, en frutas perennes), los esfuerzos se centran en eliminar los vectores y eliminar huéspedes alternativos, como las malezas. Los virus vegetales son inofensivos para los humanos y otros animales porque solo pueden reproducirse en células vegetales vivas.

Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias y arqueas. Son importantes en la ecología marina: al explotar las bacterias infectadas, se liberan compuestos de carbono al medio ambiente, lo que estimula el crecimiento orgánico. Los bacteriófagos son útiles en la investigación científica porque son inofensivos para los humanos y se pueden estudiar fácilmente. Estos virus pueden representar un problema en las industrias que producen alimentos y medicamentos por fermentación y que dependen de bacterias saludables. Algunas infecciones bacterianas se están volviendo difíciles de controlar con antibióticos, por lo que existe un creciente interés en la fagoterapia, el uso de bacteriófagos para tratar infecciones en humanos.Los animales, incluidos los humanos, poseen numerosas defensas naturales contra los virus. Algunas son inespecíficas y protegen contra muchos virus, independientemente del tipo. Esta inmunidad innata no mejora con la exposición repetida a los virus ni conserva la "memoria" de la infección. La piel de los animales, en particular su superficie, compuesta por células muertas, impide que muchos tipos de virus infecten al huésped. La acidez del estómago destruye muchos virus ingeridos. Cuando un virus supera estas barreras y penetra en el huésped, otras defensas innatas impiden la propagación de la infección en el organismo. El cuerpo produce una hormona especial llamada interferón cuando hay virus, que impide que los virus se reproduzcan al destruir las células infectadas y sus vecinas cercanas. Dentro de las células, existen enzimas que destruyen el ARN de los virus. Esto se denomina interferencia de ARN. Algunas células sanguíneas engullen y destruyen otras células infectadas por virus.

La inmunidad específica a los virus se desarrolla con el tiempo y los linfocitos, unos glóbulos blancos, desempeñan un papel fundamental. Los linfocitos conservan una "memoria" de las infecciones virales y producen numerosas moléculas especiales llamadas anticuerpos. Estos anticuerpos se adhieren a los virus e impiden que infecten las células. Los anticuerpos son altamente selectivos y atacan solo a un tipo de virus. El cuerpo produce muchos anticuerpos diferentes, especialmente durante la infección inicial. Tras la remisión de la infección, algunos anticuerpos permanecen y se siguen produciendo, lo que generalmente otorga al huésped inmunidad de por vida contra el virus.Las plantas poseen mecanismos de defensa complejos y eficaces contra los virus. Uno de los más efectivos es la presencia de los llamados genes de resistencia (R). Cada gen R confiere resistencia a un virus específico al desencadenar áreas localizadas de muerte celular alrededor de la célula infectada, que a menudo se pueden observar a simple vista como grandes manchas. Esto impide la propagación de la infección. La interferencia de ARN también es una defensa eficaz en las plantas. Cuando se infectan, las plantas suelen producir desinfectantes naturales que destruyen los virus, como el ácido salicílico, el óxido nítrico y las moléculas reactivas de oxígeno.La principal forma en que las bacterias se defienden de los bacteriófagos es mediante la producción de enzimas que destruyen el ADN extraño. Estas enzimas, llamadas endonucleasas de restricción, fragmentan el ADN viral que los bacteriófagos inyectan en las células bacterianas.

Las vacunas simulan una infección natural y su respuesta inmunitaria asociada, pero no causan la enfermedad. Su uso ha resultado en la erradicación de la viruela y una drástica disminución de la enfermedad y la muerte causadas por infecciones como la polio, el sarampión, las paperas y la rubéola. Existen vacunas para prevenir más de catorce infecciones virales en humanos y se utilizan más para prevenir infecciones virales en animales. Las vacunas pueden consistir en virus vivos o inactivados. Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus, pero pueden ser peligrosas si se administran a personas con inmunidad débil. En estas personas, el virus debilitado puede causar la enfermedad original. Se utilizan técnicas de biotecnología e ingeniería genética para producir vacunas de diseño que solo contienen las proteínas de la cápside del virus. La vacuna contra la hepatitis B es un ejemplo de este tipo de vacuna. Estas vacunas son más seguras porque nunca pueden causar la enfermedad.

Desde mediados de la década de 1980, el desarrollo de medicamentos antivirales ha aumentado rápidamente, impulsado principalmente por la pandemia del sida. Los medicamentos antivirales suelen ser análogos de nucleósidos, que se hacen pasar por bloques de construcción del ADN (nucleósidos). Cuando comienza la replicación del ADN del virus, se utilizan algunos de los bloques de construcción falsos. Esto impide la replicación del ADN porque los medicamentos carecen de las características esenciales que permiten la formación de una cadena de ADN. Cuando se detiene la producción de ADN, el virus ya no puede reproducirse. Ejemplos de análogos de nucleósidos son el aciclovir para las infecciones por el virus del herpes y la lamivudina para las infecciones por el VIH y el virus de la hepatitis B. El aciclovir es uno de los medicamentos antivirales más antiguos y recetados con mayor frecuencia.Otros medicamentos antivirales actúan en diferentes etapas del ciclo de vida viral. El VIH depende de una enzima llamada proteasa del VIH-1 para volverse infeccioso. Existe una clase de medicamentos llamados inhibidores de la proteasa, que se unen a esta enzima e impiden su funcionamiento.La hepatitis C es causada por un virus ARN. En el 80% de las personas infectadas, la enfermedad se vuelve crónica y la infección persiste de por vida a menos que reciban tratamiento. Existen tratamientos eficaces que utilizan antivirales de acción directa. Se han desarrollado tratamientos para portadores crónicos del virus de la hepatitis B mediante una estrategia similar, utilizando lamivudina y otros antivirales. En ambas enfermedades, los fármacos detienen la reproducción del virus y el interferón destruye las células infectadas restantes.Las infecciones por VIH suelen tratarse con una combinación de medicamentos antivirales, cada uno dirigido a una etapa diferente del ciclo de vida del virus. Hay medicamentos que impiden que el virus se adhiera a las células, otros son análogos de nucleósidos y algunos envenenan las enzimas que el virus necesita para reproducirse. El éxito de estos medicamentos demuestra la importancia de comprender cómo se reproducen los virus.Los virus son la entidad biológica más abundante en los ambientes acuáticos; una cucharadita de agua de mar contiene alrededor de diez millones de virus y son esenciales para la regulación de los ecosistemas de agua salada y dulce. La mayoría son bacteriófagos, inofensivos para plantas y animales. Infectan y destruyen las bacterias en las comunidades microbianas acuáticas, lo que constituye el mecanismo más importante de reciclaje de carbono en el medio marino. Las moléculas orgánicas liberadas de las células bacterianas por los virus estimulan el crecimiento de nuevas bacterias y algas.Los microorganismos constituyen más del 90% de la biomasa marina. Se estima que los virus destruyen aproximadamente el 20% de esta biomasa cada día y que hay quince veces más virus en los océanos que bacterias y arqueas. Son los principales responsables de la rápida destrucción de las floraciones de algas nocivas, que a menudo matan otras formas de vida marina. La cantidad de virus en los océanos disminuye a mayor distancia de la costa y a mayor profundidad, donde hay menos organismos hospedadores.Sus efectos son de gran alcance: al aumentar la cantidad de respiración en los océanos, los virus son indirectamente responsables de reducir la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera en aproximadamente 3 gigatoneladas de carbono al año.Los mamíferos marinos también son susceptibles a las infecciones virales. En 1988 y 2002, miles de focas comunes murieron en Europa a causa del virus del moquillo focino. Muchos otros virus, como calicivirus, herpesvirus, adenovirus y parvovirus, circulan en las poblaciones de mamíferos marinos.Los virus también pueden servir como fuente de alimento alternativa para los microorganismos que participan en la virovia, suministrando ácidos nucleicos, nitrógeno y fósforo a través de su consumo.

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