Una envoltura viral es la capa más externa de muchos tipos de virus . [1] Protege el material genético en su ciclo de vida cuando viaja entre las células huésped. No todos los virus tienen sobres. Una proteína de la envoltura viral o proteína E es una proteína de la envoltura que la cápside puede adquirir de una célula huésped infectada.
Numerosos virus patógenos humanos en circulación están encerrados en bicapas lipídicas e infectan sus células diana haciendo que la envoltura viral y la membrana celular se fusionen. Aunque existen vacunas eficaces contra algunos de estos virus, no existe medicina preventiva ni curativa para la mayoría de ellos. En la mayoría de los casos, las vacunas conocidas actúan induciendo anticuerpos que impiden que el patógeno entre en las células. Esto sucede en el caso de los virus con envoltura cuando los anticuerpos se unen a las proteínas de la envoltura viral.
El evento de fusión de membranas que desencadena la entrada viral es causado por la proteína de fusión viral . Muchos virus con envoltura solo tienen una proteína visible en la superficie de la partícula, que es necesaria tanto para mediar la adhesión a la superficie celular como para el posterior proceso de fusión de la membrana. Para crear vacunas potencialmente protectoras para los virus con envoltura patógenos humanos para los que actualmente no existe ninguna vacuna, es esencial comprender cómo los anticuerpos interactúan con las proteínas de la envoltura viral, particularmente con la proteína de fusión, y cómo los anticuerpos neutralizan los virus.
Los virus envueltos ingresan a las células uniendo una membrana celular a su membrana bicapa lipídica. El cebado mediante procesamiento proteolítico, ya sea de la proteína de fusión o de una proteína acompañante, es necesario para la mayoría de las proteínas de fusión virales. Luego, la etapa de cebado prepara la proteína de fusión para ser activada por los procesos que acompañan a la unión y la absorción, lo que ocurre con frecuencia durante el transporte de la proteína de fusión a la superficie celular, pero también puede ocurrir extracelularmente. Hasta ahora, los estudios estructurales han revelado dos tipos de proteínas de fusión viral. Se cree que estas proteínas catalizan el mismo mecanismo en ambas situaciones, lo que da como resultado la fusión de dos bicapas. En otras palabras, estas proteínas operan como enzimas, que si bien tienen diversas variaciones estructurales, catalizan la misma reacción química. [2]
Las envolturas suelen derivar de porciones de las membranas de la célula huésped ( fosfolípidos y proteínas), pero incluyen algunas glicoproteínas virales . Una de las partes principales de los virus patógenos humanos es la glicoproteína. Se ha demostrado que desempeñan un papel importante en la inmunidad y la infección. [3] Se ha descubierto glicoproteínas virales, una nueva clase de proteínas inhibidoras celulares. Entre ellas se incluyen las ubiquitina ligasas E3 de la familia RING-CH (MARCH) asociada a la membrana, que, entre otras cosas, inhibe la expresión de proteínas de la superficie celular implicadas en la inmunidad adaptativa. [4] Al estar compuesta principalmente por la membrana del huésped, la envoltura viral también puede tener las proteínas asociadas con la célula huésped dentro de su membrana después de la gemación. [5] Muchos virus envueltos maduran brotando en la membrana plasmática, lo que les permite liberarse de las células infectadas. Durante este procedimiento, las proteínas virales transmembrana, también conocidas como proteínas de pico , se integran en vesículas de membrana que contienen componentes del núcleo viral (cápside).
Durante mucho tiempo se pensó que las proteínas de pico, necesarias para la infectividad, se incorporaban directamente al núcleo viral a través de sus dominios citoplasmáticos. Investigaciones recientes sugieren que, si bien estas interacciones directas pueden ser las que causan la aparición de alfavirus, este puede no ser el caso de los retrovirus y los virus de ARN de cadena negativa . Estos virus pueden formar partículas de yemas incluso en ausencia de proteínas de espiga, dependiendo únicamente de los componentes centrales virales. En ocasiones, las proteínas de pico pueden producirse como partículas similares a virus sin el núcleo viral. Por lo tanto, la gemación y liberación óptimas pueden depender de una acción coordinada de "empujar y tirar" entre el núcleo y la espiga, donde la oligomerización de ambos componentes es esencial. [6]
Pueden ayudar a los virus a evitar el sistema inmunológico del huésped . Las tirosina quinasas del receptor TAM aumentan la eliminación fagocítica de las células apoptóticas e inhiben las respuestas inmunológicas provocadas por los receptores tipo Toll y los interferones tipo I (IFN ) cuando son activados por los ligandos Gas6 y Proteína S. El fosfolípido fosfatidilserina se puede observar en las membranas de varios virus con envoltura, que emplean para unirse al Gas6 y la Proteína S para activar los receptores TAM.
Los virus recubiertos de ligando estimulan la señalización de IFN tipo I, activan los receptores TAM en las células dendríticas (CD) y suprimen la señalización de interferón tipo II para eludir las defensas del huésped y avanzar la infección. Las CD deficientes en TAM exhiben respuestas de IFN tipo I que son más pronunciadas que las de células de tipo salvaje en respuesta a la exposición viral. Como resultado, los flavivirus y los retrovirus pseudotipados tienen más dificultades para infectar las CD con deficiencia de TAM, aunque la infección puede recuperarse mediante anticuerpos IFN tipo I. Mientras tanto, un inhibidor de la quinasa TAM previene la infección de las CD de tipo salvaje. Los receptores TAM, que son objetivos potenciales para la terapia, son activados por los virus para reducir la señalización del IFN tipo I. [7] Las glicoproteínas en la superficie de la envoltura sirven para identificar y unirse a sitios receptores en la membrana del huésped. El conjunto particular de proteínas virales participa en una serie de cambios estructurales. Cuando estos cambios se establecen o finalizan, se produce entonces y sólo entonces la fusión con la membrana huésped. [8] Estas glicoproteínas median en la interacción entre el virión y la célula huésped, iniciando típicamente la fusión entre la envoltura viral y la membrana celular del huésped. [9] En algunos casos, el virus con una envoltura formará un endosoma dentro de la célula huésped. [10] Hay tres tipos principales de glicoproteínas virales: proteínas de envoltura, proteínas de membrana y proteínas de pico (E, M y S). [11] La envoltura viral luego se fusiona con la membrana del huésped, lo que permite que la cápside y el genoma viral entren e infecten al huésped. [ cita necesaria ]
Todos los virus envueltos también tienen una cápside , otra capa de proteína, entre la envoltura y el genoma. [1] El virus envuelve su delicado ácido nucleico con una cubierta proteica conocida como cápside, del latín capsa, que significa "caja", para protegerlo de este entorno hostil. De manera similar a cómo se unen numerosos ladrillos para formar una pared, la cápside está formada por uno o más tipos distintos de proteínas que se repiten repetidamente para formar la cápside completa. Este patrón repetitivo crea una cápside robusta pero bastante flexible. El ácido nucleico del interior de la cápside está adecuadamente protegido por su modesto tamaño y la dificultad física para abrirla. La nucleocápside del virión está formada por el ácido nucleico y la cápside. Recuerde que los genomas de la mayoría de los virus son muy pequeños. Los genes codifican instrucciones para producir proteínas, por lo que los genomas pequeños no pueden codificar muchas proteínas. Por lo tanto, la cápside del virión consta de una o sólo unas pocas proteínas que se repiten una y otra vez para formar la estructura. El ácido nucleico viral sería físicamente demasiado grande para caber dentro de la cápside si estuviera formado por más de unas pocas proteínas. [12] La cápside, que tiene una función centrada en proteger el genoma además de evadir el reconocimiento inmunológico. [13] La cápside viral es conocida por proteger el ARN antes de que se inserte en la célula huésped, a diferencia de la envoltura viral que protege la cápside proteica. [14]
La célula de la que brota un virus a menudo muere o se debilita y arroja más partículas virales durante un período prolongado. La envoltura lipídica de estos virus es relativamente sensible a la desecación , el calor y los anfífilos como el jabón y los detergentes ; por lo tanto, estos virus son más fáciles de esterilizar que los virus sin envoltura, tienen una supervivencia limitada fuera del entorno del huésped y, por lo general, deben transferirse directamente desde el huésped. para acoger. La persistencia de la envoltura viral, ya sea envuelta o desnuda, es un factor que determina la longevidad de un virus en superficies inanimadas. [15] Los virus envueltos poseen una gran adaptabilidad y pueden cambiar en poco tiempo para evadir el sistema inmunológico. Los virus envueltos pueden causar infecciones persistentes . [ cita necesaria ]
La vacunación contra virus envueltos puede funcionar neutralizando la actividad de las glicoproteínas con anticuerpos. [dieciséis]
Los siguientes son algunos ejemplos de especies de virus envueltos:
Los siguientes son algunos ejemplos de virus sin sobre:
