Los virus no son seres vivos es decir no tienen un metabolismo propio y dependen de las células huésped para su supervivencia y multiplicación. Se ha demostrado que los mecanismos de resistencia de los virus a los desinfectantes están directamente relacionados con la estructura del virus.
Entonces empecemos por explicar la estructura de diferentes virus. La estructura de un virus da la guía para clasificarlos.
Existen 2 grandes grupos de virus: Virus sin envoltura y virus con envoltura.
(a) El virus más simple es un virus sin envoltura (con nucleocápside)consiste en una cápside geométrica enS.A. balada alrededor de una cadena de ácido nucleido.
(b) Un virus con envoltura consta de una nucleoocápside rodeada por una membrana flexible denominada envoltura. La envoltura tiene normalmente insertadas proteínas ví ricas que sirven para la adhesión del virus a la célula huésped.
La clasificación actualmente se encuentra un estado mucho menos satisfactorio que los demás microorganismos. En parte esto se debe a la falta de su conocimiento total de su origen, así como su capacidad evolutiva.
En 1971, el Comité Internacional para la Taxonomía de Virus (ICTV) desarrolló un sistema de clasificación uniforme. Desde entonces el numero de virus y categorías a aumentado constantemente.
En la siguiente Tabla, se encuentra una lista de diferentes grupos de virus que afectan a diferentes huéspedes como animales (A), las plantas (P) o ambos, también es importante resaltar de la tabla si cuentan con envoltura o no (+ ó -) ya que esto le conferirá mayor resistencia a ciertos desinfectantes.
Te invito a identificar el tipo de virus que has identificado en tu sistema de riesgos de tu proceso agrícola o industrial dentro de la tabla, para que a partir de ahí observes sus características taxonómicas y puedas entender mejor si puede tener alguna resistencia o no al desinfectante que usas actualmente.
Se han demostrado que existen otros factores asociados pero indirectos también proporcionan cierta protección contra los agentes virucidas.Es decir; Al igual que otros microorganismos, los virus normalmente se asocian con varios materiales extraños, incluidos desechos celulares, proteínas, carbohidratos, lípidos es decir la llamada “materia orgánica” y varias sales inorgánicas.
Estos materiales a menudo están directamente asociados con virus, ya que requieren células huésped para la multiplicación y se pueden encontrar dentro o estrechamente asociados con células o desechos celulares.
La presencia de estos materiales afecta la eficiencia y penetración del desinfectante en las partículas virales individuales, proporcionando un mecanismo protector de resistencia. Este mecanismo es una consideración importante para la desinfección segura de virus asociados con diversos materiales orgánicos e inorgánicos, incluidos los fluidos corporales, como la sangre, el suero y la saliva.
La presencia de estos materiales también ayuda al virus a sobrevivir en superficies durante períodos prolongados, presumiblemente al prevenir el secado; esto es particularmente cierto de los virus envueltos, que generalmente no sobreviven mucho tiempo en las superficies, pero pueden sobrevivir durante varios días en presencia de suelo (como se observa con el virus de la hepatitis B en la sangre).
En contraste, algunos virus no envueltos, incluidos el poxvirus y el poliovirus, pueden sobrevivir hasta por varios años. Aunque los virus no pueden formar biopelículas verdaderas algunos estudios con poliovirus en el agua han demostrado que tienen afinidad y se pueden acumular dentro de las biopelículas microbiológicas como un mecanismo indirecto de resistencia a los desinfectantes.
Otro mecanismo indirecto implica la agregación viral o agrupación. El agrupamiento viral ha estado implicado en varios brotes de enfermedad viral. Un ejemplo notable se ha estudiado con la preparación de vacunas contra la poliomielitis. Las vacunas contra la poliomielitis se producen a partir de cepas vivas atenuadas ("menos virulentas") o como preparados inactivados para el poliovirus (IPV o IPV mejorada). Por ejemplo las vacunas IPV se introdujeron por primera vez durante la década de 1950 mediante el tratamiento de preparados vivos e infecciosos para el poliovirus con formaldehído (normalmente mezclado al 37% durante un máximo de 12 días). La estructura superficial del virus se ve directamente afectada por el formaldehído, reduciendo drásticamente su naturaleza infecciosa; sin embargo, las partículas del virus conservan la mayor parte de sus propiedades inmunogénicas y, por lo tanto, su potencial como vacuna.
Un ejemplo de persistencia viral contra los desinfectantes por aglomeración se ha descrito con brotes del virus Norwalk en el agua potable y tolerancia a la cloración. Las investigaciones de laboratorio de los efectos virucidas del ácido peracético en enterovirus y rotavirus mostraron una curva de supervivencia bifásica, que también puede interpretarse como evidencia de una población más sensible de virus que son rápidamente eliminados por el desinfectante y una población más resistente de agregados virales que requieren un tiempo más largo para la penetración.
Después de la penetración del desinfectante a través de cualquier material extraño a las partículas del virus, los principales objetivos virales son la envoltura viral (cuando está presente), la cápside y el genoma viral. La envoltura viral es característica de los virus envueltos y contiene varios lípidos y proteínas típicas de una membrana celular. Se puede considerar que esta envoltura ofrece cierta protección al núcleo viral interno contra el daño inicial del desinfectante; sin embargo, las envolturas virales juegan un papel importante en la virulencia del virus, y es una afirmación que si se daña a la envoltura se puede reducir drásticamente la capacidad de infectar las células animales o vegetales.
Los virus envueltos son en realidad menos resistentes a los desinfectantes que los virus no envueltos. La presencia o ausencia de una envoltura fue la base de una clasificación original de virus propuesta en la década de 1960 basada en sus susceptibilidades relativas a los desinfectantes y su naturaleza química. Esta clasificación se basó en si los virus eran de naturaleza "lipofílica" porque poseían una envoltura lipídica (por ejemplo, virus del herpes simple y virus de inmunodeficiencia humana) o "hidrofílicas" porque no lo tenían (por ejemplo, poliovirus y parvovirus). Se encontró que los virus envueltos en lípidos son más sensibles a los desinfectantes de tipo lipofílico, como el 2-fenilfenol, los tensioactivos catiónicos (QAC), la clorhexidina y el isopropanol, así como a disolventes, como el éter y el cloroformo. La clasificación de 1960 se perfeccionó aún más en 1971 como anteriormente se mencionó.
En general, los virus más grandes son más sensibles a los desinfectantes que los virus más pequeños, aunque esto varía, dependiendo de la familia de virus, tipo y cepa.
Se ha encontrado que algunas sepas de adenovirus, por ejemplo, varían en su tolerancia intrínseca a los desinfectantes, presumiblemente debido a diferencias en sus proteínas de cápside.
Los desinfectantes también se clasificaron en dos grupos, desinfectantes de amplio espectro que inactivan todos los virus y desinfectantes lipofílicos que por lo tanto no inactivan ni eliminan virus pequeños que no contienen lípidos, como picornavirus y parvovirus.
Estas clasificaciones todavía se utilizan hoy en día como base para probar y verificar la eficacia virucida de los desinfectantes en Estados Unidos y otros países; los virus indicadores de cada tipo, el poliovirus (pequeño, no envuelto), el adenovirus (grande, no envuelto) y el virus del herpes simple (envuelto), se utilizan para establecer la actividad virucida del desinfectante en las condiciones de uso recomendadas.
Clasificación viral y respuesta a los desinfectantes.
La cápside viral es de naturaleza proteínica. Por lo tanto, los biocidas que interrumpen las estructuras y funciones de estas proteínas (incluyendo glutaraldehído, hipoclorito, óxido de etileno [ETO] y peróxido de hidrógeno) tienen actividades virucidas de amplio espectro. Esto se debe presumiblemente a la pérdida de infectividad asociada con el daño a la cápside en el caso de los virus no envueltos.
Se ha demostrado que el tratamiento con dióxido de cloro o yodo de los poliovirus interactúa directamente con las proteínas de la cápside, lo que lleva a su desintegración y liberación del ARN viral. Se propuso que la separación del ácido nucleico fuera importante para la inactivación viral total; sin embargo, el dióxido de cloro también demostró dañar el ARN viral y prevenir la posterior replicación viral en la célula huésped.
Otros efectos virucidas incluyen daño o pérdida de proteínas asociadas a la cápside que son necesarias para la infecciosidad viral (por ejemplo, la transcriptasa inversa es transportada por retrovirus y es necesaria para su liberación en la célula con el ácido nucleico para su replicación).
Es importante tener en cuenta que la destrucción de la cápside viral puede resultar en la liberación de un ácido nucleico potencialmente infeccioso y que la inactivación viral puede no estar completa a menos que vaya acompañada de daño o destrucción del ácido nucleico viral.
Los efectos del tratamiento de radiación, por ejemplo, con UV, dependen de la dosis, con dosis más bajas que afectan directamente al ácido nucleico y forman fotoproductos (como dímeros) típicos de sus modos de acción. Las dosis más altas de UV también afectan las estructuras y funciones de la cápside y otras proteínas asociadas.
Los agentes oxidantes, como el cloro y el ácido peracético, causan desintegración viral, con efectos específicos sobre las proteínas virales, los lípidos y los ácidos nucleicos.
Los efectos específicos sobre los ácidos nucleicos virales son importantes en consideración a la desinfección viral. Los viroides son moléculas de ARN desnudas, infecciosas y de una sola hebra, pero son relativamente estables en estructura y se ha informado que se transmiten fácilmente entre plantas. Su inactivación no se ha estudiado con ningún detalle, y originalmente se consideraron relativamente sensibles a los desinfectantes de superficie dura; sin embargo, algunos estudios han encontrado que los viroides no se vieron afectados por algunos detergentes (incluidos los QAC) y fenólicos. Se puede esperar que los desinfectantes que se dirigen a los ácidos nucleicos sean eficaces contra los viroides, pero se requieren más pruebas para establecer la sensibilidad de los viroides a los desinfectantes.
Desafortunadamente, la penetración de varios desinfectantes en diferentes tipos de virus y su interacción con los componentes virales ha sido poco estudiada.
Algunas ideas sobre estos efectos han sido proporcionadas por investigaciones con bacteriófagos . Los bacteriófagos (o fagos) son virus bacterianos y se han propuesto como sustitutos potenciales para evaluar las actividades virucidas de los desinfectantes debido a su resistencia relativa en comparación con los virus eucarióticos. Los cambios morfológicos en la estructura del fago P. aeruginosa F116 en la exposición a biocidas se han estudiado bajo microscopía electrónica. Se observaron varios efectos, incluidos cambios en las estructuras de la cabeza y la cola, que llevaron a la pérdida de la infecciosidad de los fagos y la liberación de ADN de la cabeza, que dependieron de la concentración del biocida y el tiempo de exposición.
Estos efectos se observaron particularmente con desinfectantes que alteran la estructura de las proteínas, incluyendo fenol, alcohol, ácido peracético, dióxido de cloro y glutaraldehído; en contraste, la clorhexidina tuvo poco efecto en la estructura de los fagos y la infecciosidad.
Algunos estudios han encontrado que los preparados de fagos tienen tolerancias variables a los efectos del hipoclorito de sodio, con fracciones más resistentes que se aíslan a mayores concentraciones de cloro disponible.
Un fenómeno interesante descrito para bacteriófagos y otros virus se conoce como "reactivación de la multiplicidad", que se ha observado en condiciones de laboratorio. Se prevé que las partículas virales se dañen debido a los diversos efectos del biocida para hacerlas no infecciosas, pero que la reconstrucción complementaria de las partículas infecciosas puede ocurrir por la reasociación de varios componentes del virus. En el caso de los virus de ADN de doble cadena tratados con agentes UV o alquilantes (como el virus del herpes simple), esto puede deberse a que varios componentes del virus cooperan para permitir la infecciosidad del virus o a que se reparan secciones de ADN dañadas dentro de la célula huésped.
Parece poco probable que se describan virus con resistencia adquirida a los desinfectantes, pero han demostrado la capacidad de volverse resistentes a varios agentes antivirales por cambios genéticos en dianas virales específicas. Un mecanismo propuesto es el desarrollo de proteínas clave de la cápside con mayor resistencia a los efectos de los desinfectantes y los mecanismos de acción de los desinfectantes por cambios estructurales secundarios o terciarios. Con esto en mente, sigue existiendo la posibilidad de adaptación viral a las nuevas condiciones ambientales y de desinfección.
Claramente, queda mucho por aprender sobre los mecanismos de inactivación y resistencia virales a los desinfectantes.Sin embargo, conociendo estructuralmente el virus podemos generar una mejor estrategia y proceso de desinfección agrícola e industrial.
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