9.11H: Virus de ADN bicatenario- Adenovirus

Objetivos de aprendizaje

• Definir las características de los adenovirus

Los adenovirus son virus icosaédricos de tamaño mediano (90—100 nm), sin envoltura, compuestos por una nucleocápsida y un genoma lineal de ADN bicatenario (dsDNA). Hay 57 serotipos descritos en humanos, los cuales son responsables del 5-10% de las infecciones respiratorias altas en niños, y muchas infecciones en adultos también.

Diversidad

Los virus de la familia Adenoviridae infectan a vertebrados, incluidos los humanos. Entre los virus humano-trópicos la clasificación puede ser compleja; hay 57 tipos de adenovirus humanos aceptados (HAdV-1 a 57) en siete especies (Adenovirus humanos A a G). Diferentes especies/serotipos están asociados con diferentes afecciones:

• enfermedad respiratoria (principalmente especies HAdV-b y C)
• conjuntivitis (HADV-b y D)
• gastroenteritis (HAdV-F tipos 40, 41, HAdV-G tipo 52)

Además de los virus humanos, Adenoviridae se puede dividir en cinco géneros: Mastadenovirus, Aviadenovirus, Adenovirus, Siadenovirus e Ichadenovirus.

Genoma

Estructuralmente, los adenovirus representan los mayores virus sin envoltura. Poseen genomas de ADNbc no segmentados entre 26 y 45 Kbp, significativamente mayores que otros virus dsDNA. El virión también tiene una “espiga” o fibra única asociada con cada base pentónica de la cápside que ayuda en la unión a la célula hospedadora a través de receptores de superficie de la célula hospedadora.

Figura: Estructura de adenovirus: 1) Capsómeros de pentón 2) Capsómeros hexónicos 3) Genoma viral (ADNbc lineal)

Entrada y Replicación Viral

La entrada de adenovirus en la célula hospedadora implica dos conjuntos de interacciones entre el virus y la célula hospedadora. Primero, la entrada en la célula hospedadora es iniciada por el dominio knob de la proteína de fibra que se une a un receptor de célula huésped, ya sea CD46 para los serotipos de adenovirus humanos del grupo B, o el receptor de adenovirus del virus coxsackie para todos los demás serotipos. A continuación, un motivo especializado en la proteína base pentónica interactúa con la integrina αv, estimulando la internalización del adenovirus a través de fosas recubiertas de clatrina, dando como resultado la entrada del virión en la célula hospedadora dentro de un endosoma.

Después de la internalización, el endosoma se acidifica, lo que altera la topología del virus, provocando que los componentes de la cápside se desasocien. Estos cambios, así como la naturaleza tóxica de los pentones, resultan en la liberación del virión en el citoplasma. Con la ayuda de los microtúbulos celulares, el virus es transportado al complejo de poros nucleares, donde puede ocurrir la expresión génica viral.

El ciclo de vida del adenovirus está separado por el proceso de replicación del ADN en dos fases: una fase temprana y otra tardía. En ambos, se genera un transcrito primario que alternativamente se empalma para generar ARNm monocistrónicos compatibles con el ribosoma del huésped, permitiendo que los productos sean traducidos.

Los genes tempranos son responsables de expresar principalmente proteínas reguladoras no estructurales. El objetivo de estas proteínas es triple: alterar la expresión de las proteínas hospedadoras necesarias para la síntesis de ADN; activar otros genes virales (como la ADN polimerasa codificada por virus); y evitar la muerte prematura de la célula infectada por las defensas inmunes del hospedador (bloqueo de la apoptosis, bloqueo de interferón actividad y bloqueo de la translocación y expresión del MHC clase I).

La fase tardía del ciclo de vida del adenovirus se centra en producir cantidades suficientes de proteína estructural para empaquetar todo el material genético producido por la replicación del ADN. Una vez que los componentes virales se han replicado con éxito, el virus se ensambla en sus conchas proteicas y se libera de la célula como resultado de la lisis celular inducida por virus.

Transmisión

Los adenovirus son inusualmente estables frente a agentes químicos o físicos y condiciones adversas de pH, lo que permite una supervivencia prolongada fuera del cuerpo y del agua. Los adenovirus se propagan principalmente a través de gotitas respiratorias; sin embargo, también se pueden propagar por vías fecales.

Los humanos infectados con adenovirus presentan una amplia gama de respuestas, desde la ausencia de síntomas hasta las infecciones graves típicas del Adenovirus serotipo 14. En el pasado, reclutas militares estadounidenses fueron vacunados contra dos serotipos de adenovirus, con una disminución correspondiente de enfermedades causadas por esos serotipos. Si bien la vacuna ya no se fabrica para civiles, el personal militar puede recibir la vacuna a partir de 2014.

Infecciones

La transmisión viral ocurre principalmente a través de la expectoración, pero también puede transmitirse a través del contacto con objetos infectados. La mayoría de las infecciones por adenovirus afectan el tracto respiratorio superior. Estos suelen aparecer como conjuntivitis, amigdalitis, infección de oído o crup. Los adenovirus, tipos 40 y 41 también pueden causar gastroenteritis. Una combinación de conjuntivitis y amigdalitis es particularmente común en las infecciones por adenovirus. Algunos niños (especialmente los pequeños) pueden desarrollar bronquiolitis por adenovirus o neumonía, ambas de las cuales pueden ser graves.

Utilización en el Tratamiento de Enfermedades No Relacionadas

El adenovirus se utiliza como vehículo para administrar terapia dirigida en forma de ADN recombinante o proteína. Se utilizan modificaciones específicas en las proteínas de fibra para dirigir Adenovirus a ciertos tipos de células; se hace un gran esfuerzo para limitar la hepatotoxicidad y prevenir la falla múltiple orgánica. El dodecaedro de adenovirus sirve como una potente plataforma de administración de antígenos extraños a células dendríticas mieloides humanas (MDC), y es presentado eficientemente por MDC a linfocitos T CD8+ específicos de M1.

Puntos Clave

• Los adenovirus son virus icosaédricos de tamaño mediano (90—100 nm), sin envoltura, compuestos por una nucleocápsida y un genoma lineal de ADN bicatenario (dsDNA).
• Hay 57 serotipos descritos en humanos, los cuales son responsables del 5-10% de las infecciones respiratorias altas en niños, y muchas infecciones en adultos también.
• Los adenovirus se unen a los receptores de la superficie celular en las células hospedadoras, dando como resultado la entrada del virión en la célula huésped dentro de un endosoma.
• El ciclo de vida del adenovirus está separado por el proceso de replicación del ADN en dos fases: una fase temprana y otra tardía. Los genes tempranos son responsables de expresar principalmente proteínas reguladoras no estructurales, mientras que los genes tardíos producen proteínas estructurales necesarias para la replicación viral.

Términos Clave

• endosoma: Una vacuola enodítica a través de la cual las moléculas se internalizan durante el paso de la endocitosis, en ruta a los lisosomas.
• ADN recombinante: ADN que ha sido diseñado mediante el empalme de fragmentos de ADN de múltiples especies e introducido en las células de un huésped.
• integrina: Cualquiera de las muchas proteínas transmembrana heterodiméricas que funcionan como receptores en la comunicación entre células.
• pentón: Capsómero pentagonal de una cápside de adenovirus.
• cápside: Una cápside es la cubierta proteica de un virus.