Clasificación de virus

Virus a ADN

Asfarviridae es una familia de virus que naturalmente infectan cerdos salvajes y garrapatas. En el cerdo doméstico, estos virus son los responsables de la peste porcina africana. El nombre procede de un acrónimo: African swine fever and related viruses. Todos tienen envoltura y ADN bicatenario en su genoma. Por lo tanto pertenecen alGrupo I de la Clasificación de Baltimore. Existe solo una especie, de la que se han estudiado numerosos aislados virales, ninguno de las cuales es capaz de infectar a humanos. Asfarviridae muestra algunas similitudes en la estructura y estrategias de replicación del genoma con Poxviridae y Phycodnaviridae, pero el virión tiene una estructura diferente al de los poxvirus y varias otras propiedades los distinguen del otro grupo.

Asfarviridae
Clasificación de los virus
Grupo:	I (Virus ADN bicatenario)
Superfamilia:	Virus nucleocitoplasmáticos de ADN de gran tamaño
Familia:	Asfarviridae
Género:	Asfivirus
Aislados
ASFV ASFV-Ba71V ASFV-E40/MS44 ASFV-E40/MS16 ASFV-LIS57

Virus de la peste porcina africana.Higo.1

sección ultrafina de virus maduro intracelular (proporcionado amablemente por el Dr. Sharon Brookes, IAH Pirbright)

Mapa del Genoma organización de la peste porcina africana Ba71V cepa del virus.

Baculoviridae es una familia de virus infectivos para invertebrados. Poseen un genoma con ADN de cadena doble como ácido nucleico, por lo que se incluyen en el Grupo I de la Clasificación de Baltimore. El genoma es circular con un tamaño de 80-180 kpb. Se caracterizan por albergar dicha información genética en una cápside recubierta de envoltura viral y estructuralmente definida por una simetría cilíndrica, de un tamaño (con envoltura) de 40-110 por 200-400 nm; y por ensamblar los viriones maduros en el núcleo como compartimento celular.Se conocen dos géneros:

• Nucleopolyhedrovirus. Pueden contener una o varias nucleocápsides por envoltura y los viriones (incluyendo la envoltura) están adicionalmente envueltos en una matriz de polihedrina. Además, contienen múltiples viriones por cuerpo de oclusión.
• Granulovirus. Contienen una única nucleocápside por envoltura y los viriones están envueltos en una matriz de granulina. Además, contienen un único virión por cuerpo de oclusión.

Los baculovirus exhiben un tropismo muy específico con la especie de invertebrado que infectan, con más de 600 especies de huéspedes descritas. Los huéspedes más comunes son las larvas de polillas, pero estos virus también se pueden encontrar infectando moscas sierra, mosquitos y camarones. No se conocen especies que infecten células de mamíferos o de otros animales vertebrados.

Los baculovirus son patógenos específicos que atacan a los insectos y otros artrópodos, por lo que uno de sus usos más frecuentes es como insecticida biológico, es decir, como agentes para controlar las plagas que afectan a las cosechas. El comportamiento de los baculovirus es similar al del virus herpes que afecta a los humanos, ya que el virus tiene una doble estrategia que le permite permanecer asociado al huésped sin causar ninguna enfermedad, pero, por otra parte, algún elemento todavía desconocido sirve de desencadenante para que el virus se reactive, empiece a crecer en el huésped y acabe matándolo.

Ciclo vital

Los baculovirus presentan dos formas distintas durante su ciclo vital. Los virus derivados ocluidos (ODV) son responsables de la infección primaria del huésped y están presentes en una matriz proteica (polihedrina o granulina), mientras que los virus de gemación (BV) se liberan de las células huésped durante la infección secundaria.

Típicamente, la infección inicial se produce cuando el huésped, un insecto susceptible, se alimenta de las plantas que están contaminadas con la forma de oclusión del virus. La proteína de la matriz se disuelve en el medio alcalino del estómago del huésped, liberando ODVs que entonces se fusionan con la membrana celular del epitelio columnar del intestino del huésped y se introducen en la célula en endosomas. Las nucleocápsides escapan de los endosomas y son transportados al núcleo. Este paso es posiblemente mediado por filamentos de actina. La transcripción y replicación viral se produce en el núcleo de la célula y nuevas partículas BV se desprenden por gemación desde el lado basolateral que propagan la infección sistémicamente. Durante la gemación, las partículas BV adquieren partes de la membrana de la célula huésped con glicoproteínas virales expresadas.

La infección por baculovirus puede dividirse en tres fases: temprana (0-6 horas de la infección), tardía (6-24 horas) y muy tardía (18-24 a 72 horas). La forma BV se produce en la fase tardía, mientras que la ODV lo hace en la fase muy tardía. Esta adquiere la envoltura a partir del núcleo de la célula huésped y es embebida en la matriz de proteína del cuerpo de oclusión. Estos cuerpos de oclusión son liberados cuando las células se lisan para propagar la infección a otros huéspedes. La lisis extensiva de las células con frecuencia hace que el insecto huésped literalmente se derrita. Para garantizar su supervivencia en la naturaleza, las partículas de ODV-polihedrina son resistentes a inactivación por luz y calor, mientras que BV es más sensible a las condiciones del medio ambiente.

Estructura del virión

El baculovirus más estudiado es Nucleopolyhedrovirus multicápside de Autographa californica (AcMNPV). El virus fue aislado originalmente del lepidópteroAutographa californica y contiene un genoma de 134 kpb de longitud con 154 marcos abiertos de lectura (ORF). La principal proteína de la cápside, VP39, junto con algunas proteínas pequeñas, forma la nucleocápside (21 nm x 260 nm) que encierra el ADN con proteína p6.9.

La forma BV adquiere su envoltura de la membrana celular y requiere una glicoproteína gp64 para poder difundir la infección sistémica. Esta proteína forma estructuras denominadas peplómeros sobre un extremo de las partículas BV, pero no se encuentra en las ODV (aunque varias otras proteínas se presentan únicamente en la forma ODV). También existen algunas diferencias en la composición de lípidos de la envoltura viral de las dos formas. Mientras que la envoltura de BV consta de fosfatidilserina, ODV contiene fosfatidilcolina y fosfatidiletanolamina.

Los baculovirus (tanto los nucleopoliedrovirus como los granulovirus) tienen dos formas de viriones. Los viriones derivados de los cuerpos de inclusión infectan a las células del intestino medio después de que una larva susceptible haya ingerido follaje contaminado. Estos viriones se unen con la membrana de la célula y liberan nucleocapsidas dentro de la célula. Algunas nucleocápsidas migran al núcleo para iniciar la replicación y otras pasan directamente a la hemolinfa para infectar a otras células del insecto. Los primeros ciclos de replicación dan como resultado la producción de viriones que salen por la membrana de la célula.  Estos viriones brotados se dispersan por todo el insecto. Después, los viriones se envuelven solos o en grupos y se rodean de una matriz proteica de ~1-2 µm formando los cuerpos de inclusión cuya finalidad es favorecer la transmisión de insecto a insecto. Poco antes de la muerte, los insectos infectados se vuelven pálidos y flácidos y frecuentemente suben a las partes apicales de las plantas donde mueren. El cuerpo del insecto se rompe liberando millones de cuerpos de inclusión, que contaminan el follaje inferior permitiendo la transmisión a otras larvas susceptibles. Una vez ingeridos, los cuerpos de inclusión se disuelven en el intestino alcalino de los insectos fitófagos, liberando así los viriones que producirán el siguiente ciclo de infección.						Los viriones en forma de báculo están envueltos en el núcleo de la célula por una matriz de proteína.
						Infección de Spodoptera exigua por nucleopoliedrovirus: ¡una muerte muy desagradable!
Los artrópodos depredadores consumen presas infectadas y posteriormente dispersan los cuerpos de inclusión del virus, sobre distancias considerables, en sus excrementos (foto R. Lasa).				La mayoría de estos virus solo infectan a unas pocas especies de insectos, principalmente lepidópteros pero pueden interactuar pasivamente con otras especies de artrópodos para lograr la dispersión y/o la transmisión a nuevos huéspedes. Por ejemplo, los cuerpos de inclusión no se disuelven en los intestinos ácidos de insectos depredadores.  Por ello, los depredadores que consumen insectos infectados pueden dispersar los cuerpos de inclusión, durante varios días y sobre distancias considerables, cuando defecan los restos de la presa infectada (ver el ejemplo de Castillejos et al. 2001 con el neuróptero Chrysoperla rufilabris y la tijerilla Doru taeniatum). Asimismo, los parasitoides que han ovipositado en un insecto infectado pueden actuar como vectores del virus cuando, a continuación, ovipositan en huéspedes sanos susceptibles.  En estos casos, la capacidad de desarrollo completo de la progenie del parasitoide depende críticamente del tiempo que tarda en matar el virus al huésped (virulencia) y la duración del desarrollo del parasitoide inmaduro en el huésped infectado.
Los cuerpos de inclusión son muy resistentes y pueden persistir durante periodos largos en el medio ambiente.			El suelo representa el mayor reservorio de virus en el medio ambiente. Los cuerpos de inclusión pueden persistir en suelos ácidos o neutrales durante meses o años antes que sean transportados a la superficie de las hojas por el impacto de las gotas de lluvia, corrientes de aire, o mediante el movimiento de los artrópodos de la superficie del suelo. Estudios recientes (Murillo et al., 2006) indican que algunos genotipos presentes en las poblaciones de los baculovirus pueden estar mejor adaptados a la supervivencia en el suelo que otros genotipos. Los principales factores que limitan la persistencia de los cuerpos de inclusión en el medio ambiente son la radiación ultravioleta del sol y la exposición a condiciones alcalinas.  Las condiciones alcalinas se dan principalmente en suelos ricos en calcio y en la superficie foliar de ciertas plantas, como por ejemplo, en algodón. Los cuerpos de inclusión pueden aislarse de muestras de suelo mediante una técnica desarrollada por Richards y Christian (1999), en la cual el suelo se mezcla con dieta sintética y después se ofrece a insectos susceptibles.  Ver los resultados de esta técnica en el estudio del nucleopoliedrovirus del gusano cogollero del maíz,Spodoptera frugiperda.
Las poblaciones de baculovirus son genotípicamente heterogéneas y cada aislado frecuentemente consiste en una mezcla de diferentes genotipos, que incluyen variantes defectuosas incapaces de transmitirse por si solas. Las interacciones entre genotipos pueden tener consecuencias sorprendentes para el fenotipo de la mezcla y las probabilidades de transmisión de cada uno de los genotipos integrantes. Por ejemplo, el trabajo de López-Ferber et al. (2003) ha demostrado aumentos en la patogenicidad de mezclas de genotipos completos y defectuosos. Las mezclas de genotipos, utilizadas como inóculo en pases sucesivos de transmisión de insecto a insecto, rápidamente convergen a un equilibrio en el cual la proporción de genotipos defectuosos refleja precisamente la proporción presente en la población salvaje. Estos estudios destacan la importancia de la diversidad genotípica en la transmisión y estabilidad de la estructura de poblaciones de los baculovirus.					Poblaciones experimentales de virus que contienen proporciones de 0.1, 0.5 ó 0.9 de un genotipo defectuoso (llamado C) y 0.9, 0.5 ó 0.1 de un genotipo completo (llamado B) rápidamente convergen a un equilibrio de 0.25C + 0.75B después de pasos repetidos de transmisión de insecto a insecto.  La gráfica es el resultado de dos experimentos idénticos (a, b). (Simón et al., 2006 Proc. R. Soc. B. 273, 783 - 790).