Un virus es un agente infeccioso diminuto que se reproduce dentro de las células de huéspedes vivos . Cuando se infecta, 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; 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 4.800 especies de virus [1] entre los millones que existen en el medio ambiente. Su origen no está claro: algunos pueden haber evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que pueden moverse entre las células), mientras que otros pueden haber evolucionado a partir de bacterias .
Los virus están formados por dos o tres partes. Todos incluyen genes . Estos genes contienen la información biológica codificada del virus y se construyen a partir de ADN o ARN . Todos los virus también están cubiertos por una capa proteica para proteger los genes. Algunos virus también 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 ingresar a una nueva célula huésped. Los virus varían en forma desde estructuras helicoidales e icosaédricas simples hasta estructuras más complejas . Los virus varían en tamaño de 20 a 300 nanómetros ; Se necesitarían entre 33.000 y 500.000 de ellos, uno al lado del otro, para estirarse hasta 1 centímetro (0,4 pulgadas).
Los virus se propagan de muchas maneras. Aunque muchos son muy específicos acerca de qué especie huésped o tejido atacan, cada especie de virus depende de un método particular para copiarse a sí mismo. Los virus vegetales a menudo se transmiten de una planta a otra a través de insectos y otros organismos , conocidos como vectores . Algunos virus de humanos y otros animales se transmiten por exposición a fluidos corporales infectados. Los virus como el de la influenza se transmiten a través del aire mediante 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 transmitirse por contacto directo con niños infectados. El virus de la inmunodeficiencia humana, VIH , se transmite a través de fluidos corporales transferidos durante las relaciones sexuales. Otros, como el virus del dengue , se transmiten por insectos hematófagos .
Los virus, especialmente los hechos de ARN, pueden mutar rápidamente para dar lugar a nuevos tipos. Los anfitriones pueden tener poca protección contra estas nuevas formas. El virus de la influenza, por ejemplo, cambia con frecuencia, por lo que se necesita una nueva vacuna cada año. Los cambios importantes pueden provocar pandemias , como la de la gripe porcina de 2009 que se extendió a la mayoría de los países. A menudo, estas mutaciones ocurren cuando el virus ha infectado por primera vez a otros huéspedes animales. Algunos ejemplos de enfermedades "zoonóticas" incluyen el coronavirus en los murciélagos y la influenza en los cerdos y las aves, antes de que esos virus se transfirieran a los humanos .
Las infecciones virales pueden causar enfermedades en humanos, animales y plantas. En humanos y animales sanos, las infecciones generalmente son eliminadas por el sistema inmunológico , 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 medicamentos 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 . Luego podría pasar una solución que contenía 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 conoció 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. [2]
Al mismo tiempo, varios otros científicos demostraron que, aunque estos agentes (más tarde llamados virus) eran diferentes de las bacterias y unas cien veces más pequeños, aún podían causar enfermedades. En 1899, el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck observó que el agente sólo se multiplicaba en las células en división . Lo llamó "fluido vivo contagioso" ( latín : contagium vivum fluidum ), o "germen vivo soluble" porque no pudo encontrar ninguna partícula parecida a un germen. [3] A principios del siglo XX, el bacteriólogo inglés Frederick Twort descubrió virus que infectan bacterias, [4] y el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Herelle describió virus que, cuando se añadían a las bacterias que crecían en agar , conducirían a la formación de bacterias enteras. Áreas de bacterias muertas. Contar estas áreas muertas le permitió calcular la cantidad de virus en la suspensión. [5]
La invención del microscopio electrónico en 1931 trajo las primeras imágenes de virus. [6] 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 . [7] Poco tiempo después, se demostró que este virus estaba elaborado a partir de proteínas y ARN . [8] Rosalind Franklin desarrolló imágenes cristalográficas de rayos X y determinó la estructura completa del TMV en 1955. [9] Franklin confirmó que las proteínas virales formaban un tubo hueco en espiral, envuelto por ARN, y también demostró que el ARN viral era una sola hebra, no una doble hélice como el ADN. [10]
Un problema para los primeros científicos fue que no sabían cómo cultivar virus sin utilizar animales vivos. El gran avance se produjo en 1931, cuando los patólogos estadounidenses Ernest William Goodpasture y Alice Miles Woodruff cultivaron influenza y varios otros virus en huevos de gallina fertilizados. [11] Algunos virus no se pudieron cultivar 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. [12] Se han descrito en detalle más de 4.800 especies de virus . [1]
Los virus coexisten con la vida dondequiera que ésta se produzca. Probablemente han existido desde que evolucionaron las células vivas. Su origen sigue sin estar claro porque no se fosilizan , por lo que las técnicas moleculares han sido la mejor manera de plantear hipótesis sobre cómo surgieron. Estas técnicas dependen de 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. [13] [14] Los métodos moleculares sólo han tenido éxito en rastrear la ascendencia de los virus que evolucionaron en el siglo XX. [15] Es posible que hayan surgido repetidamente nuevos grupos de virus en todas las etapas de la evolución de la vida. [16] Hay tres teorías principales sobre los orígenes de los virus: [16] [17]
Hay problemas con todas estas teorías. 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 de "el virus primero", entra en conflicto con la definición de virus, porque los virus dependen de las células huésped. [20] [21] Además, se reconoce que los virus son antiguos y que tienen orígenes anteriores a la divergencia de la vida en los tres dominios . [22] Este descubrimiento ha llevado a los virólogos modernos a reconsiderar y reevaluar estas tres hipótesis clásicas. [16] [22]
Una partícula de virus, también llamada virión , está formada por genes formados a partir de ADN o ARN que están rodeados por una capa protectora de proteína llamada cápside . [23] La cápside está formada por muchas moléculas de proteína idénticas y más pequeñas llamadas capsómeros . La disposición de los capsómeros puede ser icosaédrica (de 20 lados), helicoidal o más compleja. Hay una capa interna alrededor del ADN o ARN llamada nucleocápside , hecha de proteínas. Algunos virus están rodeados por una burbuja de lípidos (grasa) llamada envoltura , lo que los hace vulnerables al jabón y al alcohol. [24]
Los virus se encuentran entre los agentes infecciosos más pequeños y son demasiado pequeños para ser vistos con microscopía óptica ; la mayoría de ellos sólo pueden verse mediante microscopía electrónica . Sus tamaños oscilan entre los 20 y los 300 nanómetros ; Se necesitarían entre 30.000 y 500.000 de ellos, uno al lado del otro, para estirarse hasta un centímetro (0,4 pulgadas). [23] En comparación, las bacterias suelen tener alrededor de 1000 nanómetros (1 micrómetro) de diámetro, y las células huésped de organismos superiores suelen tener unas pocas decenas de micrómetros . Algunos virus, como los megavirus y los pandoravirus, son virus relativamente grandes. Estos virus, que miden aproximadamente 1.000 nanómetros y que infectan a las amebas , fueron descubiertos en 2003 y 2013. [25] [26] Son unas diez veces más anchos (y, por tanto, mil veces más grandes en volumen) que los virus de la gripe , y el descubrimiento de estos Los virus "gigantes" asombraron a los científicos. [27]
Los genes de los virus están formados por ADN (ácido desoxirribonucleico) y, en muchos virus, ARN (ácido ribonucleico). La información biológica contenida en 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 consta de una sola hebra o de una doble hélice. [28]
Los virus pueden reproducirse rápidamente porque tienen relativamente pocos genes. Por ejemplo, el virus de la gripe tiene sólo ocho genes y el rotavirus tiene 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. [29] [30]
Todas las células, y muchos virus, producen proteínas que son enzimas que impulsan 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 para producir ADN y ARN que las enzimas equivalentes de las células huésped, [31] pero las enzimas polimerasas de ARN virales son propensas a errores, lo que hace que los virus de ARN muten y formen nuevas cepas. [32]
En algunas especies de virus ARN, los genes no están en una molécula continua de ARN, sino que están separados. El virus de la influenza, por ejemplo, tiene ocho genes separados hechos 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 . [33]
Las proteínas son esenciales para la vida. Las células producen nuevas moléculas de proteínas a partir de componentes básicos de aminoácidos basándose en la información codificada en el ADN. Cada tipo de proteína es un especialista que normalmente solo realiza una función, por lo que si una célula necesita hacer algo nuevo, debe producir una nueva proteína. Los virus obligan a la célula a producir nuevas proteínas que la célula no necesita, pero que son necesarias para que el virus se reproduzca. La síntesis de proteínas consta de dos pasos principales: transcripción y traducción . [34]
La transcripción es el proceso en el que la información del ADN, llamada código genético , se utiliza para producir copias de ARN llamadas ARN mensajero (ARNm). Estos migran a través de la célula y llevan el código a los ribosomas , donde se utiliza para producir proteínas. Esto se llama traducción porque la estructura de aminoácidos de la proteína está determinada por el código del ARNm. Por tanto, la información se traduce del lenguaje de los ácidos nucleicos al lenguaje de los aminoácidos. [34]
Algunos ácidos nucleicos de los virus de ARN funcionan directamente como ARNm sin modificaciones adicionales. Por este motivo, estos virus se denominan virus de ARN de sentido positivo. [35] En otros virus de ARN, el ARN es una copia complementaria del ARNm y estos virus dependen de la enzima de la célula o de su propia enzima para producir ARNm. Estos se denominan virus de ARN de sentido negativo . En los virus elaborados a partir de ADN, el método de producción de ARNm es similar al de la célula. Las especies de virus llamadas retrovirus se comportan de manera 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 . Luego, este ADN se incorpora al propio ADN del huésped y se copia en ARNm mediante las vías normales de la célula. [36]
Cuando un virus infecta una célula, la obliga a producir miles de virus más. Lo hace haciendo que la célula copie el ADN o ARN del virus, produciendo proteínas virales, que se ensamblan para formar nuevas partículas de virus. [37]
Hay seis etapas básicas que se superponen en el ciclo de vida de los virus en las células vivas: [38]
Los virus tienen una amplia gama de efectos estructurales y bioquímicos sobre la célula huésped. [39] Estos se denominan efectos citopáticos . [40] La mayoría de las infecciones virales eventualmente resultan en la muerte de la célula huésped. Las causas de muerte incluyen lisis celular (estallido), alteraciones de la membrana superficial de la célula y apoptosis («suicidio» celular). [41] A menudo, la muerte celular es causada por el cese de su actividad normal debido a las proteínas producidas por el virus, de las cuales no todas son componentes de la partícula viral. [42]
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, a menudo, funcionan normalmente. [43] Esto provoca infecciones persistentes y el virus suele permanecer inactivo durante muchos meses o años. Este suele ser el caso de los virus del herpes . [44] [45]
Algunos virus, como el virus de Epstein-Barr , a menudo hacen que las células proliferen sin causar malignidad ; [46] pero algunos otros virus, como el virus del papiloma , son una causa establecida de cáncer. [47] Cuando el ADN de una célula es dañado por un virus de tal manera que la célula no puede repararse a sí misma, esto a menudo desencadena 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 virus descendientes; El VIH , por ejemplo, hace esto. [48]
Hay muchas formas en que los virus se propagan de un huésped a otro, pero cada especie de virus utiliza sólo una o dos. Muchos virus que infectan a las plantas son transportados por organismos ; Estos organismos se denominan vectores . Algunos virus que infectan a los animales, incluidos los humanos, también se transmiten a través de vectores, generalmente insectos chupadores de sangre, pero la transmisión directa es más común. Algunas infecciones virales, como el norovirus y el rotavirus , se transmiten a través de alimentos y agua contaminados, a través de las manos y objetos comunitarios , y por contacto íntimo con otra persona infectada, mientras que otras, como el SARS-CoV-2 y los virus de la influenza, se transmiten por el aire. Virus como el VIH, la hepatitis B y la hepatitis C a menudo se transmiten a través de relaciones sexuales sin protección o agujas hipodérmicas contaminadas . Para prevenir infecciones y epidemias, es importante saber cómo se propaga cada tipo de virus. [49]
Las enfermedades humanas comunes causadas por virus incluyen el resfriado común , la influenza , la varicela y el herpes labial . Enfermedades graves como el Ébola y el SIDA también son causadas por virus. [50] Muchos virus causan poca o ninguna enfermedad y se dice que son "benignos". Los virus más dañinos se describen como virulentos . [51] Los virus causan diferentes enfermedades según los tipos de células que infectan. Algunos virus pueden causar infecciones crónicas o de por vida en las que los virus continúan reproduciéndose en el cuerpo a pesar de los mecanismos de defensa del huésped. [52] Esto es común en las infecciones por el virus de la hepatitis B y el virus de la hepatitis C. Las personas crónicamente infectadas con un virus se conocen como portadores. Sirven como importantes reservorios del virus. [53] [54]
Si la proporción de portadores en una población determinada alcanza un umbral determinado, se dice que una enfermedad es endémica . [55] 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 , a menudo se producía en los meses de verano. [56] Por el contrario, los resfriados, la gripe y las infecciones por rotavirus suelen ser un problema durante los meses de invierno. [57] [58] Otros virus, como el virus del sarampión , causaban brotes regularmente cada tres años. [59] En los países en desarrollo, los virus que causan infecciones respiratorias y entéricas son comunes durante todo el año. Los virus transportados por insectos son una causa común de enfermedades en estos entornos. Los virus del Zika y del dengue , por ejemplo, son transmitidos por las hembras del mosquito Aedes, que pican a los humanos, especialmente durante la temporada de reproducción. [60]
Aunque las pandemias virales son eventos raros, el VIH (que evolucionó a partir de virus encontrados en monos y chimpancés) ha sido una pandemia desde al menos la década de 1980. [62] Durante el siglo XX hubo cuatro pandemias causadas por el virus de la influenza y las que ocurrieron en 1918, 1957 y 1968 fueron graves. [63] Antes de su erradicación, la viruela fue causa de pandemias durante más de 3.000 años. [64] A lo largo de la historia, la migración humana ha contribuido a la propagación de infecciones pandémicas; primero por mar y en los tiempos modernos también por aire. [sesenta y cinco]
Con excepción de la viruela, la mayoría de las pandemias son causadas por virus de nueva evolución. Estos virus "emergentes" suelen ser mutantes de virus menos dañinos que han circulado previamente en humanos o en otros animales. [66]
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, [67] por lo que la virulencia y la rápida propagación de las infecciones por SARS (que en julio de 2003 habían causado alrededor de 8.000 casos y 800 muertes) fueron inesperadas y la mayoría de los países no estaban preparados. [68]
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 los murciélagos y posteriormente se denominó coronavirus del síndrome respiratorio agudo grave 2 . Las infecciones por el virus causan una enfermedad llamada COVID-19 , cuya gravedad varía de leve a mortal [69] y provocó una pandemia en 2020 . [61] [70] [71] Se impusieron restricciones sin precedentes en tiempos de paz a los viajes internacionales, [72] y se impusieron toques de queda en varias ciudades importantes del mundo. [73]
Existen muchos tipos de virus de las plantas , pero muchas veces sólo provocan una disminución del rendimiento , y no es económicamente viable intentar controlarlos. Los virus vegetales se transmiten frecuentemente de una planta a otra mediante organismos llamados " vectores ". Normalmente se trata de insectos, pero también se ha demostrado que algunos hongos , gusanos nematodos y organismos unicelulares son vectores. Cuando el control de las infecciones por virus de las plantas se considera económico (frutas perennes, por ejemplo), los esfuerzos se concentran en matar los vectores y eliminar huéspedes alternativos, como las malas hierbas. [74] Los virus vegetales son inofensivos para los humanos y otros animales porque solo pueden reproducirse en células vegetales vivas. [75]
Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias y arqueas . [76] Son importantes en la ecología marina : cuando las bacterias infectadas estallan, los compuestos de carbono se liberan nuevamente al medio ambiente, lo que estimula el crecimiento orgánico fresco. Los bacteriófagos son útiles en la investigación científica porque son inofensivos para los humanos y pueden estudiarse fácilmente. Estos virus pueden ser un problema en las industrias que producen alimentos y medicamentos por fermentación y dependen de bacterias saludables. Algunas infecciones bacterianas se están volviendo difíciles de controlar con antibióticos, por lo que existe un interés creciente en el uso de bacteriófagos para tratar infecciones en humanos. [77]
Los animales, incluidos los humanos, tienen muchas defensas naturales contra los virus. Algunos no son específicos y protegen contra muchos virus independientemente del tipo. Esta inmunidad innata no mejora con la exposición repetida a virus y no conserva una "memoria" de la infección. La piel de los animales, particularmente su superficie, que está hecha de células muertas, evita que muchos tipos de virus infecten al huésped. La acidez del contenido del estómago destruye muchos virus que se han ingerido. Cuando un virus supera estas barreras y ingresa al huésped, otras defensas innatas previenen la propagación de la infección en el cuerpo. El cuerpo produce una hormona especial llamada interferón cuando hay virus presentes, y esto impide que los virus se reproduzcan al matar las células infectadas y sus vecinas cercanas. Dentro de las células hay enzimas que destruyen el ARN de los virus. Esto se llama interferencia de ARN . Algunas células sanguíneas engullen y destruyen otras células infectadas por virus. [78]
La inmunidad específica a los virus se desarrolla con el tiempo y los glóbulos blancos llamados linfocitos desempeñan un papel central. Los linfocitos conservan una "memoria" de las infecciones virales y producen muchas moléculas especiales llamadas anticuerpos . Estos anticuerpos se adhieren a los virus y evitan que el virus infecte las células. Los anticuerpos son muy selectivos y atacan sólo un tipo de virus. El cuerpo produce muchos anticuerpos diferentes, especialmente durante la infección inicial. Una vez que la infección desaparece, algunos anticuerpos permanecen y continúan produciéndose, lo que generalmente otorga al huésped inmunidad de por vida contra el virus. [79]
Las plantas tienen mecanismos de defensa elaborados y eficaces contra los virus. Uno de los más eficaces es la presencia de los llamados genes de resistencia (R) . Cada gen R confiere resistencia a un virus particular al desencadenar áreas localizadas de muerte celular alrededor de la célula infectada, que a menudo pueden verse a simple vista como grandes manchas. Esto evita que la infección se propague. [80] La interferencia de ARN también es una defensa eficaz en las plantas. [81] Cuando están infectadas, las plantas a menudo producen desinfectantes naturales que destruyen los virus, como el ácido salicílico , el óxido nítrico y las moléculas reactivas de oxígeno . [82]
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 , cortan el ADN viral que los bacteriófagos inyectan en las células bacterianas. [83]
Las vacunas simulan una infección natural y su respuesta inmune asociada, pero no causan la enfermedad. Su uso ha dado como resultado la erradicación de la viruela y una dramática disminución de las enfermedades y muertes causadas por infecciones como la polio , el sarampión , las paperas y la rubéola . [84] Hay vacunas disponibles para prevenir más de catorce infecciones virales en humanos [85] y se utilizan más para prevenir infecciones virales en animales. [86] Las vacunas pueden consistir en virus vivos o muertos. [87] Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus, pero pueden ser peligrosas cuando se administran a personas con inmunidad débil . En estas personas, el virus debilitado puede causar la enfermedad original. [88] Se utilizan técnicas de biotecnología e ingeniería genética para producir vacunas "de diseño" que sólo tienen las proteínas de la cápside del virus. La vacuna contra la hepatitis B es un ejemplo de este tipo de vacuna. [89] Estas vacunas son más seguras porque nunca pueden causar la enfermedad. [87]
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 componentes básicos del ADN ( nucleósidos ). Cuando comienza la replicación del ADN del virus, se utilizan algunos de los componentes básicos falsos. Esto impide la replicación del ADN porque los fármacos 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. [90] 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. [91]
Otros medicamentos antivirales se dirigen a diferentes etapas del ciclo de vida viral. El VIH depende de una enzima llamada proteasa VIH-1 para que el virus se vuelva infeccioso. Existe una clase de medicamentos llamados inhibidores de la proteasa , que se unen a esta enzima e impiden su funcionamiento. [92]
La hepatitis C es causada por un virus ARN. En el 80% de los infectados, la enfermedad se vuelve crónica y siguen siendo contagiosos por el resto de sus vidas a menos que reciban tratamiento. Existen tratamientos eficaces que utilizan antivirales de acción directa . [93] Los tratamientos para los portadores crónicos del virus de la hepatitis B se han desarrollado mediante una estrategia similar, utilizando lamivudina y otros medicamentos antivirales. En ambas enfermedades, los medicamentos impiden que el virus se reproduzca y el interferón mata las células infectadas restantes. [94]
Las infecciones por VIH generalmente se tratan con una combinación de medicamentos antivirales, cada uno de los cuales se dirige a una etapa diferente del ciclo de vida del virus. Hay medicamentos que impiden que el virus se adhiera a las células, otros que son análogos de nucleósidos y algunos envenenan las enzimas del virus que necesita para reproducirse. El éxito de estos fármacos es una prueba de la importancia de saber cómo se reproducen los virus. [92]
Los virus son la entidad biológica más abundante en los ambientes acuáticos; [95] una cucharadita de agua de mar contiene alrededor de diez millones de virus, [96] y son esenciales para la regulación de los ecosistemas de agua dulce y salada. [97] La mayoría son bacteriófagos, [98] que son inofensivos para las plantas y los animales. Infectan y destruyen las bacterias de las comunidades microbianas acuáticas y este es el mecanismo más importante de reciclaje de carbono en el medio marino. Las moléculas orgánicas liberadas por los virus de las células bacterianas estimulan el crecimiento de nuevas bacterias y algas. [99]
Los microorganismos constituyen más del 90% de la biomasa del mar. Se estima que los virus matan 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 la proliferación de algas nocivas , [100] que a menudo matan otras especies marinas. [101] La cantidad de virus en los océanos disminuye más lejos de la costa y más profundamente en el agua, donde hay menos organismos huéspedes. [102]
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 por año. [102]
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 . [103] Muchos otros virus, incluidos calicivirus, herpesvirus, adenovirus y parvovirus, circulan en poblaciones de mamíferos marinos. [102]
Los virus también pueden servir como fuente de alimento alternativa para los microorganismos que participan en virovory , suministrando ácidos nucleicos, nitrógeno y fósforo a través de su consumo. [104] [105]
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