COVID-19 según la ciencia

“Inside coronavirus”: Interactivo sobre cómo se cuela en las células y se multiplica

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“A pesar de todos los misterios que quedan sobre el nuevo coronavirus y la enfermedad COVID-19 que causa, los científicos han generado una increíble cantidad de conocimiento detallado en un tiempo sorprendentemente corto”.

Con esta presentación Scientific American presentó en una serie de gráficos interactivos explicaciones detalladas, actuales (a mediados de junio), sobre cómo el SARS-CoV-2 se cuela dentro de las células humanas, hace copias de sí mismo y explota para infiltrarse en muchas más células, lo que aumenta la infección.

“Mostramos cómo el sistema inmunitario normalmente intentaría neutralizar las partículas de virus y cómo CoV-2 puede bloquear ese esfuerzo. Explicamos algunas de las sorprendentes habilidades del virus, como su capacidad para corregir nuevas copias de virus a medida que se realizan para evitar mutaciones que podrían destruirlos. Y mostramos cómo los medicamentos y las vacunas podrían superar a los intrusos. A medida que los virólogos aprendan más”, señalan.

 

“Una partícula de virus del SARS-CoV-2 que entra en la nariz o la boca de una persona tiene aproximadamente 100 nanómetros de diámetro, visible solo con un microscopio electrónico. Es una esfera cercana de proteína (se muestra la sección transversal) dentro de una membrana grasa que protege una cadena retorcida de ARN, una molécula que contiene el código genético del virus. Las proteínas llamadas “S” forman picos que se extienden desde la superficie y se adhieren a una célula humana, cientos de veces más grande, de modo que la partícula o virión puede deslizarse dentro; la corona, o corona, le da al virus su nombre. Las proteínas estructurales (N, M y E) se mueven dentro de la célula, donde ayudan a formar nuevos viriones”, arranca el informe.

Explica el paso a paso en gráficos que pueden verse aquí, y enumera el paso a paso:

1: Primero, se une a una célula pulmonar. Cuando una proteína de pico de virus se adhiere a un receptor ACE2, una enzima proteasa corta la cabeza del pico. (ACE2 normalmente ayuda a regular la presión arterial).

2- A continuación, se desliza dentro. Esto libera maquinaria de fusión, parte del vástago de la espiga que se comprime en un estado primaveral. El virus y las membranas de las células pulmonares se fusionan. La decapitación de espiga permite que la maquinaria de fusión se despliegue.

La maquinaria se inserta en la membrana celular y se forma un canal, permitiendo que las proteínas N y el ARN (instrucciones genéticas) ingresen a la célula pulmonar.

Tiempo transcurrido: 10 minutos

3- Se replica. Una vez que el ARN del virus está dentro de una célula, presenta alrededor de dos docenas de genes a los ribosomas de la célula, que traducen los genes en proteínas. Algunas de esas proteínas estiran el retículo endoplásmico, creando vesículas protectoras o sacos.

El virus usa su propia máquina copiadora de ARN, llamada polimerasa, para hacer duplicados de ARN dentro de las vesículas. Algunas de las copias se utilizan para producir más proteínas virales, como la espiga. Otros se empaquetan en nuevas partículas de virus, que salen de la célula pulmonar.

Las proteínas N se unen al ARN para ayudar a mantenerlo estable.

Vesículas adicionales (que provienen del retículo endoplásmico y el complejo de Golgi) ensamblan las proteínas de espiga, M y E.

4-Finalmente, se rompe. Las vesículas que transportan virus recién formados se fusionan con la membrana celular, abriendo un canal que permite que los virus salgan.

Una célula puede liberar cientos de copias de virus. Por lo general, muere porque sus recursos se han agotado o el sistema inmunitario lo mata. Algunos virus se dirigen para infectar más células. Otros son exhalados en el aire.

Tiempo transcurrido: 10 horas

Cómo responde el sistema inmunitario

 

Las células infectadas envían alarmas al sistema inmunitario para tratar de neutralizar o destruir los patógenos, pero los virus pueden prevenir o interceptar las señales, ganando tiempo para replicarse ampliamente antes de que una persona muestre síntomas. Cuando comienza la infección, el sistema inmune innato trata de proteger inmediatamente las células pulmonares. El sistema inmunitario adaptativo se prepara para una mayor respuesta.

1- El sistema inmunitario innato actúa primero: Una célula infectada libera proteínas de interferón que alertan a las células vecinas para crear moléculas que intenten detener las partículas de virus (puntos rojos) de entrar o reproducirse. El interferón también atrae células como los macrófagos en el torrente sanguíneo que pueden engullir partículas de virus.

Tiempo transcurrido: de 0 a 3 días

 

2-El sistema inmunitario adaptativo sigue:El interferón también alerta a las células B. Producen “anticuerpos neutralizantes” que pueden reconocer partes de la proteína de la espiga y unirse a ella, evitando que la espiga se adhiera a una célula pulmonar.
3- El interferón también recluta células T, que pueden destruir virus y también matar células infectadas antes de que estallen los virus dentro de ellas. Algunas células B y T se convierten en células de memoria que pueden identificar rápidamente y combatir una futura invasión del virus.
Tiempo trancurrido: 6 a 11 días

El virus toma contramedidas

El SARS-CoV-2 usa varias tácticas para frustrar la respuesta del sistema inmune.

Táctica 1: El pico del virus puede camuflarse con moléculas de azúcar. Se flexionan y oscilan, bloqueando potencialmente que los anticuerpos no se adhieran al virus, neutralizándolo.

Normalmente, las proteínas del sensor reconocen los virus entrantes como extraños y le dicen al núcleo celular que active genes para producir moléculas de ARN mensajero. Las moléculas entregan instrucciones a los ribosomas para producir proteínas de interferón que salen de la célula para alertar a las células del sistema inmunitario.
Táctica 2: Se cree que varias proteínas del SARS-CoV-2 bloquean la acción de las proteínas del sensor o interfieren con las instrucciones para el ribosoma.

 

https://www.scientificamerican.com/interactive/inside-the-coronavirus/

 

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