Introducción
¿Qué es un virus? Un virus es cualquiera de un extenso grupo de agentes infecciosos submicroscópicos, usualmente considerados como moléculas no vivientes extremadamente complejas, que típicamente contienen una cubierta de proteína llamada cápside*, que rodea un núcleo de ARN (ácido ribonucleico) o ADN (ácido desoxirribonucleico), de material genético, pero sin membrana semipermeable. Son capaces de desarrollarse y multiplicarse solamente en células vivas, y causan importantes enfermedades en el hombre, los animales (vertebrados e invertebrados) y las plantas. También parasitan bacterias (virus bacteriófagos). Se consideran no vivientes, porque, además de necesitar de una célula viva para reproducirse, carecen de procesos biológicos como respiración, metabolismo, etc. (Merriam- Webster Dictionary online.
Sobre el origen de los virus, existen diversas hipótesis, aunque no hay restos fósiles, es seguro que su existencia se remonta a muchos (tal vez miles) de millones de años.
*Cápside procede del latín capsa, que significa ‘una caja para libros o para documentos’; ‘una caja o baúl para guardar frutas’; y su diminutivo capsŭla, o ‘caja pequeña’ (con el sufijo latino diminutivo -ulus, como en las palabras lóbulo y animálculo (pequeño animal), de donde deriva nuestra palabra cápsula, que se usa para designar al pequeño recipiente, usado para contener medicamentos de administración oral, o, en sentido figurado, algo breve, como una ‘cápsula informativa’.
Virus informáticos
En informática, el término virus, se utiliza desde 1972, y se define como un programa o serie de comandos disfrazados como un archivo o programa inocuo (que no causa daño), que además genera copias por sí mismo, y las inserta en otros programas; de manera que cuando se ejecuta, realiza una acción maliciosa, como destruir datos o dañar el software. En este caso, se trata de algo semejante a lo que sucedió con el término ratón*, un mamífero roedor (derivado de rata, con el sufijo -on, a su vez del latín tardío rattus). Que ahora también designa al dispositivo que se usa en la computadora. Y se adoptó ese nombre, porque tiene el tamaño y la forma semejante a este roedor y el cable que lleva unido recuerda a su cola.
En realidad, los virus están en el borde entre lo viviente y no viviente. Tienen atributos de algo inerte, sin vida, como la facilidad para formar cristales, pero también poseen características asociadas con la vida, como un material genético (ARN o ADN) y la capacidad de reproducirse, y dar lugar a millones más, aunque sólo dentro de la célula parasitada
*Ratón es mouse en inglés, término derivado del inglés medieval mūs (ratón), del latín mus, muris (ratón), voces relacionadas con la raíz indoeuropea *mus- (ratón), vinculada además con μυ̃ς (mys) en griego antiguo; mūsh (ratón) en sánscrito, etc.
Aclaraciones necesarias
No debe confundirse el sustantivo rattus (rata) con el adjetivo latino ratus, que significa: ‘seguro de’, ‘convencido o persuadido de’, ‘subsistente’, ‘valedero’, ‘que da certidumbre’, de donde proviene nuestro verbo ratificar, es decir, ‘confirmar algo’. Ni con el verbo rapio, rapere (arrebatar, quitar), y su participio pasado raptus (rapto, separación, separación violenta), que nos dio la palabra ‘rato’ (un corto espacio que le robamos al tiempo, para hacer algo).
Etimología
La palabra virus, en su actual acepción, procede del latín vīrus que significó: a) ‘tósigo’ (ponzoña, veneno), b) ‘fetidez o pestilencia’ (hedor, hediondez, olor penetrante y desagradable), c) ‘sabor acre o áspero’, d) ‘jugo vital o muy propio de algo’, ‘humor’, no como un estado de ánimo, sino con el sentido de ‘líquido de un organismo viviente’, e) ‘semen de los animales’, f) ‘infección*’ o algo viciado, algo descompuesto, g) sustancia o pócima milagrosa o a veces venenosa. El médico y escritor romano Celso, en el siglo I d.C., curiosamente o por coincidencia, llama vīrus al veneno que transmite un perro rabioso, y que causa las terribles manifestaciones en la persona desafortunada que padece este espantoso mal; que, justo unos 1900 años después, se confirmó, al fin, su etiología (origen) viral.
Sobre ‘infección’, ‘infectado’
En latín ya existía el verbo infiĭcio, inficĕre (emponzoñar, corromper, teñir, impregnar, mezclar una cosa con otra), y su participio pasivo o pasado infēctus, ahora con el sentido de ‘*infectado’, pero en la antigüedad: teñido, impregnado; también, echado a perder, viciado, manchado, como en infēctus sole, ‘tostado por el sol’. Aunque no está de más advertir que hay otros dos vocablos infēctus. Uno era un adjetivo, y significa ‘algo no acabado, no completamente hecho’, y otro infēctus, un sustantivo, se refiere propiamente al ‘tinte o tintura’.
Uso de la palabra vīrus en la antigüedad
Resulta por demás interesante citar algunas frases de la antigüedad con el vocablo vīrus:
Virus futile linguae, ‘vana insolencia del lenguaje’, citada por el político y poeta épico Silius Italicus (25-101 d. C.), nacido en Padua, Italia.
‘La baba de los caracoles’ (Virus cochlearum), según Plinio el Viejo (siglo I d. C.).
Virus acerbitatis evomere, en escritos de Marcus Tullius Cicero (106-43 a. C.), ‘vomitar el veneno de su acerbidad’ (acerbo es un adjetivo que significa ‘desapacible, cruel), y en este caso, acerbidad hace referencia a la rabia, la envidia, el odio.
Nótese que en estos ejemplos se ve con claridad el sentido de vīrus: ‘algo desagradable, que no gusta, que envenena o corrompe’.
Relaciones indoeuropeas
Según el lingüista Julius Pokorny (página 1134), la hipotética raíz indoeuropea *ṷeis-, *u̯is-/*u̯īs- (veneno, fluir) se relaciona con vīrus (veneno, fetidez, tósigo), y con ἰός = iós, en griego antiguo, con el significado de: a) ‘flecha’ (desde los himnos homéricos del siglo VIII a. C.), b) ‘orín’, el óxido o herrumbre que se forma en el hierro y otros metales, c) ‘veneno de serpiente’. También se ha propuesto que esta raíz podría tener nexos con otras viejas palabras en otras lenguas, aunque no todos los expertos están de acuerdo. Por ejemplo: fí, en irlandés medieval; viṣáṃ, en sánscrito (lengua indo-irania, que originó las lenguas modernas de India); viš, viša-, en avéstico, etc. Todas, esencialmente, con el mismo significado.
Las flechas envenenadas
Podremos preguntarnos el motivo por el que el vocablo griego ἰός significó ‘flecha o saeta’ (un arma arrojadiza). Esto se debe a que los pueblos de la antigüedad, a veces usaban flechas untadas con venenos, aprovechando sustancias letales o ponzoños de origen vegetal y/o animal. Griegos, romanos, galos, germanos (también indígenas de América), las empleaban, y así, se sabe que el griego Alejandro Magno (siglo IV a. C.), las utilizó en sus guerras de conquista. También el militar romano Lucio L. Lúculo (siglo I a. C.).
Además, personajes mitológicos griegos como Odiseo (Ulises para los romanos) y Hércules, entre otros, logran grandes hazañas con flechas envenenadas. Se tienen antecedentes del uso de flechas con una antigüedad tan remota, como de unos 64 000 años.
Asimismo, el libro bíblico de Job, del Antiguo Testamento (escrito probablemente en el siglo VI a.C.), en 6:4, dice: “Porque las saetas del Todopoderoso están en mí, cuyo veneno bebe mi espíritu…”. Saeta es sinónimo de flecha.
Virus durante el Medievo
El término virus, siguió utilizándose con el significado antiguo de ‘veneno’ y de ‘secreción infecciosa que enfermaba’ durante todo el Medievo (c. de los siglos V-XV d. C.). En inglés, virus se documenta desde 1599, con el significado de ‘veneno’. En español, en 1450, y en francés, en 1478, para designar a ‘una sustancia que contiene un agente contagioso no bien conocido, capaz de transmitir cierta enfermedad’. De cualquier forma, sigue la idea primaria original de ‘veneno, humor o sustancia desagradable o capaz de enfermar’.
Referencias históricas sobre los virus
Como sucede con todas las cosas trascendentes, la historia de la virología es compleja y está colmada de innumerables hechos. Por lo tanto, sólo citaré algunos que considero de la máxima relevancia:
Adolf Eduard Mayer
Puede decirse que la taxonomía (principios de la clasificación de los organismos) de los virus, comienza con el descubrimiento (en 1886) de agentes no bacterianos hoy llamados virus; cuando Adolf Eduard Mayer (1843-1942), químico germano, agrupó un conjunto de enfermedades infecciosas semejantes de plantas de tabaco, bajo el nombre, en alemán, de Mosaikkrankheit des Tabaks (enfermedad del mosaico del tabaco), que se caracteriza por la apariencia variegada de sus hojas, con diferentes tonos de verde o verde-amarillento.
Dimitri Iosifovič Ivanovsky
El científico ruso Dimitri Iosifovič Ivanovsky (1864-1920), considerado como el padre de la virología, dijo en 1892: “…la savia de hojas infectadas con el mosaico del tabaco, mantienen esas propiedades infecciosas, aun después de ser pasadas a través de los filtros de Chamberland (inventados en 1884), que las bacterias (los organismos vivos más pequeños conocidos hasta entonces), no pueden atravesar. Por eso se los llamó virus filtrables, y después, los nombraron virus ultramicroscópicos.
Martinus Willem Beijerinck
No obstante, la aplicación del término latino vīrus para referirse a agentes submicroscópicos infecciosos (ahora considerados virus), diferentes a cualquier otra unidad o entidad conocida, al parecer, fue hecha por el microbiólogo holandés (nació en Amsterdam) Martinus Willem Beijerinck (1851-1931) en un reporte de 1898 que tituló (en alemán) «Ueber ein Contagium vivum fluidum als Ursache der Fleckenkrankheit der Tabaksblätter” (Traducción personal: “Sobre un fluido vivo contagioso, como causa de la enfermedad de las manchas (mosaico) de las hojas del tabaco”).
Contagium vivum fluidum
Beijerinck, al estudiar la enfermedad del mosaico del tabaco, creyó erróneamente que el agente (virus) era un fluido al que llamó en latín, contagium vivum fluidum (infección causada por un fluido viviente), porque al pasarlo a través de los filtros de porcelana capaces de retener bacterias, organismos ya conocidos como infecciosos, supuso que el líquido en sí era contagioso, pues ignoraba que pudieran existir las partículas virales (o viriones) que ahora conocemos.
El año 1900, el médico estadounidense Walter Reed (1851-1931) descubrió que la fiebre amarilla era causada por un virus transmitido por un mosquito (díptero) hematófago (que se alimenta de sangre).
Avances
Pero la invención del microscopio electrónico en 1932-1933, permitió las primeras imágenes de virus en 1939. Durante la segunda mitad del siglo XX, la virología llegó a reconocer algo más de 2000 especies de virus que infectan plantas, animales, bacterias, hongos, algas, etc. Ahora (2021) se han reconocido unos 390.000 virus en los mamíferos, y alrededor de 220 en la especie humana.
Los bacteriófagos
El bacteriólogo inglés Frederick W. Twort (1877-1950) y Félix d’Hérelle (1873-1949), microbiólogo franco canadiense, descubrieron (años 1915-1916) agentes semejantes que producían lisis (destrucción, desintegración, disolución) transmisibles en bacterias, lo que motivó que d’Herelle acuñara en francés el término bactériophage, (del griego βακτήριον = baktérion, ‘varilla’, ‘pequeño bastón’, y -φαγος = -phagos, ‘que come’, phagein, ‘comer’, ‘devorar’) ‘virus bacteriófagos’ o simplemente, ‘fagos’ (literalmente, ‘que se comen a las bacterias’), que enferman y destruyen bacterias. Este hallazgo, según algunas fuentes, marcó el nacimiento de la virología (estudio o tratado de los virus), como una rama de la microbiología (el tratado de los organismos microscópicos, es decir, los microorganismos o ‘microbios‘).
Las primeras imágenes
En 1935, el bioquímico Wendell Meredith Stanley (1904-1971), cristalizó partículas del virus del mosaico del tabaco, y demostró que mayormente están constituidas por proteínas. Y por fin, en 1939, fue publicada la primera imagen de microscopía electrónica del virus causante de esta enfermedad.
Etapas que comprende una infección viral a las células
Las fases de infección viral a una célula, son:
1- Adhesión (unión) del virus a la membrana celular
2- Endocitosis del virus dentro de la célula huésped. La endocitosis es el proceso activo, en el que materiales extracelulares se introducen en el citoplasma.
3- Liberación de material genético, ARN o ADN viral.
4- Introducción de estos materiales genéticos dentro del núcleo de la célula infectada.
5- Producción de proteínas virales por la célula, que es «esclavizada» por el virus.
6- Formación de centenares o miles de nuevos virus.
7- Reduplicación de ARN o ADN viral.
8- Expulsión y reinicio de penetración de virus nuevos (llamados viriones) a otras células.
Sobre su clasificación (taxonomía)
La taxonomía (sistema de clasificación) viral es, hasta nuestros días aún precaria y cambiante (a la fecha se reconocen decenas de familias), si la comparamos con la de las plantas superiores y los animales. Sin embargo, para clasificarlos, se han adoptado ciertos criterios, entre otros:
- Que posean ARN o bien ADN, 2) su tamaño, 3) la forma de su cápside proteica, 4) la clase de organismos que infectan y 5) la presencia o no de una envoltura lipoproteica. Se reconocen alrededor de siete familias con ADN y trece con ARN (una de ellas es la Coronaviridae, a la que pertenece el virus de la COVID-19 o SARS-Cov-2.
Tamaño
El tamaño medio de los virus oscila entre unos 20-400 nanómetros (nm), es decir, entre 0,020-0,400 micras (de 20 a 400 milésimas de micra). Por ejemplo, los viriones* (partículas infectivas) del virus de la COVID-19 miden entre 50-200 nm (de 50 a 200 milésimas de micra), y si consideramos como tamaño medio 0,125 micras (125 nm), entonces en un milímetro (véase una regla escolar o un flexómetro), caben, en fila o en línea unos ¡8 000! de estos tipo de virus (viriones), que desde hace un año nos traen asolados. Un nanómetro (abreviado nm) es 1×10−6 milímetros, igual a una milésima de micra, una millonésima de milímetro o una milmillonésima parte de un metro.
Forma
Las formas de los virus son predominantemente: a) varillas o filamentos, b) icosaedros o poliedros de 20 caras, c) esféricos en los que la cápside es en realidad helicoidal, pero comprimida, d) de cubo, como los poxvirus, que causan la viruela, e) en forma de bala, como los rhabdovirus, entre los que se encuentran los que ocasionan la rabia y la estomatitis vesicular en equinos, cerdos y bovinos.
Tipo de organismos a los que parasitan
En cuanto al tipo de organismos que parasitan, se reconocen tres tipos principales:
1) virus vegetales
Afectan a las plantas y fueron los primeros en reconocerse. Penetran a la planta por abrasiones o fricción entre órganos como hojas y tallos, o por insectos vectores, principalmente homópteros y hemípteros, etc. Los principales síntomas que provocan en las plantas son: desarrollo reducido, originando diversos grados de enanismo y atrofia, reducción de la longevidad y la producción de la planta. Estas manifestaciones pueden ser severas y fácilmente visibles, o pueden pasar casi inadvertidas. Como dato curioso, en una planta de tabaco enferma de mosaico, pueden estar dentro de cada célula entre 100.000 (cien mil) y 10.000.000 (diez millones) de partículas virales (George N. Agrios. 1988. Plant Pathology. pp. 622-640 USA. Edición impresa).
2) Virus animales
Infectan animales y al hombre. Causan enfermedades como: rabia, dengue, zika, varicela, viruela, herpes, SIDA (causado por un retrovirus), virus cancerígenos como el del papiloma, (debido a un papovirus), fiebre amarilla, poliomielitis (que se debe a un picornavirus), parotiditis o paperas (por un paramixovirus), Ébola (causada por un filovirus).
3) Virus bacteriófagos
Inficionan o infectan bacterias. Pueden o no producir la muerte bacteriana, dependiendo el tipo de fago y otras condiciones. Un virus de este tipo, usualmente infecta pocas especies de bacterias. Pueden tener un genoma ADN o ARN.
Los virus se encuentran en todas partes, y se ha estimado que existen de forma tan abundante, que su número podría alcanzar 1031 partículas (Wu J. Katherini. 15 de abril 2020): Una cantidad realmente pasmosa, ¡sobrepasa el número de todas las estrellas del universo!, más que cualquier otro organismo sobre la Tierra. Algunas familias de fagos: Turriviridae, Siphoviridae, Pleolipoviridae, Leviviridae, etc.
Términos derivados
*Virión
Recibe el nombre de virión, la partícula viral madura completa, que consiste de un núcleo de ADN o ARN, con una envoltura proteica (cápside, formada por unidades llamadas capsómeros), a veces con otra capa más externa, y que es la forma extracelular infectiva del virus. Entonces, cuando alguien se infecta con cualquier tipo de virus, lo que le penetra son viriones, a través del aire, insectos vectores, intercambio de secreciones, etc. Este neologismo proviene del francés virion, equivalente a virien (viral), más el sufijo -on, que se adoptó bajo la influencia del nombre de las partículas subatómicas, como protón, neutrón, electrón, mesón, gluón, etc. El nombre de este tecnicismo se documenta desde el año 1959.
Virología
La virología es la rama de la ciencia que estudia los virus y las enfermedades que ellos causan. Palabra híbrida (porque es la fusión de un término latino y otro griego) registrada hacia el año 1935, compuesta por la voz latina vīrus, más el componente griego -λογία = logíā, que significa ‘estudio’, ‘tratado’, pero originalmente significó ‘razonar’, ‘decir’. Elemento que forma parte del nombre de muchas ciencias, a saber: geología, meteorología, herpetología, biología, zoología, climatología, sismología, ictiología, entomología, espeleología, edafología, ecología, infectología, etc.
En la ciencia de la virología, concurren muchas otras, por ejemplo: patología, biología celular, epidemiología, bioquímica, genética, fitopatología, oncología, dermatología, veterinaria, inmunología, ecología, citología, y muchas más.
Obviamente, podría escribir una cuasi infinita información sobre este tema. Pero este espacio es extremadamente reducido para tal fin.
Jesús Gerardo Treviño Rodríguez. 4 de enero de 2021.