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2013-Historia de la Virología

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Pilar Moreno

on 12 August 2016

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Historia de la Virología
¿ como hemos llegado hasta hoy?

Los virus han sido conocidos como entidades biológicas individuales desde fins del siglo 19 los esfuerzos para entender el control de estas importantes agentes causantes de enfermedades son un fenómeno del siglo 20.

Existen evidencias de que las enfermedades virales pueden encontrarse entre las primeros reportes de la actividad humana, y métodos para combatir las enfermedades virales fueron practicados mucho antes de que los virus fueran reconocidos.

Los virus han estado acompañando al hombre durante toda su historia y el término virus tiene muchos siglos de existencia, aunque su uso y connotaciones han variado notablemente a lo largo del tiempo.

Se puede decir que los orígenes de la disciplina científica hoy día conocida como virología apenas se remontan a las décadas finales del siglo XIX. Pero considerando aspectos epidemiológicos y semiológicos dentro del registro histórico, encontramos que enfermedades como la rabia han sido descritas y registradas meticulosamente por más de dos mil años.
Prehistoria Viral
Infecciones virales en la antiguedad
10.000 años de la historia de la humanidad


-tiempo de cambios radicales
-los animales fueron domesticados,
-la población creció dramáticamente,
-aparecen grandes centros poblados
-comercio genero interacción entre un numero impredecible de humanos.
La reconstrucción del pasado prehistórico para poder conocer cuando y como los virus se establecieron en las poblaciones humanas es un gran desafío.
Extraplorando el conocimiento que tenemos hoy en día:

-algunos virus modernos están sin duda asociados con los primeros precursores de los mamíferos y co-evolucionaron con los humanos

-Otros virus fueron introducidos en la población humana recientemente.
Ciertas evidencias del pasado nos permiten inferir que los virus han sido durante mucho tiempo parte de la experiencia humana.
Su misterioso origen, su capacidad para transformar a un perro domesticado en bestia feroz, su largo e impreciso periodo de incubación y los dramáticos síntomas que preceden al final fatal de esta enfermedad en los humanos, constituyen un cuadro pavoroso y a la vez irresistible, que ha merecido la atención de los escritores y pensadores de la Antigüedad.


Si se comparan las antiguas descripciones hechas por cronistas griegos y romanos con los casos más recientes de rabia tanto en animales como en humanos, encontramos que desde el punto de vista clínico el virus de la rabia no ha cambiado a lo largo de los siglos.
La Rabia
Homero caracterizó en su libro la iliada a Hector como rabido, en clara referencia al contagio por este virus. (siglo VIII a.C) C
Celso: "...especialmente en los casos en que el perro es rabioso, el virus debe ser drenado con una ventosa de vidrio...” (Siglo 1 d. C.)
Aristóteles. "la rabia vuelve loco al animal, y cualquier especie de animal, con excepción del hombre, será contaminado con esta enfermedad si es mordido por un perro rabioso. La enfermedad es fatal para el propio perro y cualquier otro animal mordido por éste, con excepción del hombre". (384 a. C.-322 a. C.)
Polio
Después de Celso, el término virus se utilizó durante siglos en forma casual como sinónimo de ponzoña o veneno, hasta que a finales del siglo XVIII adquirió claramente el significado de un agente infeccioso, debido a la creciente advertencia general de que existian muchas enfermedades contagiosas y transmisibles.

La gradual aceptación del término virus en la literatura médica corrió paralela con el desarrollo de los conceptos de infección y contagio, los cuales deben su origen al estudio de una enfermedad también de naturaleza viral, pero que, a diferencia de la rabia, ha tenido enorme influencia sobre el curso de la historia social y política de la humanidad: La viruela.
Enfermedad endémica en la cuenca del rio Ganges en el siglo 5 a. C.
Posterior dispersión por Asia y Europa
La Viruela
La Viruela
En terminos de devastación Comparable con la peste Bubónica


Dificultades para historiadores de la medicina Diagnóstico diferencial


Conquistadores españoles del siglo 15 Silencioso y mortal aliado
Paperas

Influenza

Fiebre amarilla Descubrimiento de Africa
Barcos Fantasmas
“The Flying Dutchman”
Virus del Mosaico del Tulipan
Los problemas causados por las severas epidemias de viruela y la controversia en relación con la variolación fueron la base de mucha bibliografía médica producida en el siglo XVIII.

Algunos autores se permitieron especular sobre la naturaleza del agente transmisible causa del contagio, al cual se denominó virus cada vez con mayor frecuencia.

En 1730, Thomas Fuller publicó un pequeño libro sobre las fiebres eruptivas (que incluyen la viruela). Ahí escribió: "La forma principal y más común de contraer las fiebres contagiosas, como la viruela y el sarampión, es por medio de infección, o sea, recibiendo a través del aliento o de los poros de la piel los corpúsculos virosos peculiares a la crianza de dichas enfermedades."

Por su parte, Angelo Gatti, el gran precursor de Jenner, publicó sus reflexiones sobre la variolación en 1764. Sus observaciones en relación con la naturaleza de la infección y con la necesidad de encontrar un método para atenuar "el virus varioloso", fueron de carácter profético.
Mejores y mas seguros métodos para la produccion de grandes cantidades de esta primera vacuna tuvo que esperar el reconocimiento del virus como una entidad biológica diferente y el conocimiento de su parasitismo.


Tomo casi 50 años el descubrir la siguiente vacuna antiviral:

la vacuna de la fiebre amarilla en 1935

la vacuna de influenza estuvo disponible en 1936.


Estos avances fueron posible solo con cambios radicales en nuestro conocimiento de los organismos vivos y de la causa de las enfermedades
Louis Pasteur
Primera Vacuna atenuada realizada deliberadamente (1885)
1822-1895
El descubrimiento de la vacuna es uno de los sucesos mas importantes no solo de la historia de la medicina, sino también de las sociedades humanas.
De este experimento deriva la palabra Vaccinations : cow en latin es Vacca
1796
Edward Jenner
Edward Jenner
-Fue una expedición de carácter filantrópico que dio la vuelta al mundo y duró de 1803 hasta 1814.

-Su objetivo era en principio que la vacuna de la viruela alcanzase todos los rincones del por entonces Imperio español, ya que la alta mortandad del virus estaba ocasionando la muerte de miles de niños.

El Rey Carlos IV apoyó y sufragó con fondos públicos al médico de la corte Dr. Balmis en su idea de una vacunación masiva de niños a lo largo del imperio, ya que su propia hija la Infanta María Luisa había sufrido la enfermedad.

-La Real Expedición se divide en dos en América: una con Javier de Balmis y otra con José Salvany.

El 30 de Noviembre de 1803 zarpan del puerto de La Coruña cuatro médicos, seis enfermeros y 22 niños (de entre 8 y 10 años de edad) de la Casa de Expósitos de La Coruña con sus madres o nodrizas.

-Los niños fueron los transportadores de la vacuna. Cada semana se les inyectada a dos de ellos en los brazos, tomándola de las pústulas de los inoculados la semana anterior.
El siglo 19 fue un periodo revolucionario en el pensamiento científico, particularmente en lo que se refiere a las ideas sobre los seres vivos y sus orígenes. La publicación por Darwin de su libro el origen de las especies en 1859 sorprende con nuevas ideas sobre el origen de plantas y animales que hasta ese momento eran generalmente atribuidas a dios. Desde el punto de vista de la virología los cambios mas importantes fueron en las ideas de cómo se causaba una enfermedad
Prehistoria Viral
Los microorganismos como agentes patógenos
Un vasto mundo nuevo de organismos demasiado pequeños para ser visibles por el ojo desnudo fue revelado a través del microscopio de van leeuwenhoek
Anthony van leeuwenhoek
(1632-1723)
La variolación procedimiento muy peligroso

con frecuencia los individuos inoculados desarrollaban la enfermedad y morían a consecuencia de ella (La tasa de mortalidad era de 1-2%)

Sin embargo para el siglo 18 la variolacion era una mucho mejor alternativa que la viruela natural una enfermedad cuya tasa de mortalidad era de un 25% para la población global y de un 40% para niños y jóvenes.
Variolación
George Washington introducción de la variolación entre los soldados de la armada continental en 1776
Variolación
China-Siglo 11
Prehistoria Viral
Las Primeras Vacunas
Mediante la aplicación de estos criterios, y la utilización de métodos para el cultivo estéril y para el aislamiento y preparación de bacterias puras desarrolladas por Pasteur Lister y Koch, los científicos trabajaron durante la ultima parte del sigo 19 identificando y clasificando muchas bacteria patogénicas.

Durante esta época las fallas en el paradigma de que las bacterias y hongos eran las responsables de las enfermedades llevaron a la identificación de una nueva clase de agentes infecciosos, unos organismos submicroscopicos que fueron llamados virus.
-El agente debe estar presente en cada caso de la enfermedad.
-El agente debe ser aislado del huésped y crecido in vitro.
-La enfermedad debe ser reproducida cuando un cultivo puro del agente es inoculado en un huésped susceptible sano.
-El mismo agente debe ser recuperado nuevamente del huésped infectado experimentalmente.
Los Postulados de Koch
1843-1910
Desde los tiempos mas tempranos, el aire venenoso denominado misama era generalmente invocado para explicar las epidemias y las enfermedades contagiosas, y había poco conocimiento de las diferencias entre los agentes causativos.


Esta asociación de microorganismos particulares inicialmente bacterias con enfermedades particulares se pueden atribuir a las ideas del médico alemán Robert Koch.

Koch desarrollo y aplico una serie de criterios para la identificación del agente responsable de una enfermedad determinada. Estos criterios denominados los postulados de Koch se siguen aplicando en la identificación de los patógenos que se pueden propagar en el laboratorio y se pueden testar en un modelo animal apropiado.
A partir del siglo 19 la comunidad científica acepto la existencia de microorganismos y enfocaron la pregunta a sus orígenes, un tópico de feroces debates

Algunos sugerían que eran de generación espontanea por ejemplo en el agua en descomposición, otros sugerían que se reproducían de microorganismos similares.

La sentencia de muerte a la teoría de la generación espontanea fue dada por los experimentos realizados por Pasteur. El demostró que un medio hervido permanecía libre de microorganismos el tiempo que se mantenía en unos frascos especiales con cuellos curvos y estrechos que impedían la entrada de microbios del aire.








Pasteur también estableció que microorganismos particulares estaban asociados con procesos específicos como por ejemplo la producción de alcohol acido láctico, acido acético por fermentación
A finales del siglo XIX, los éxitos de la microbiología médica habían establecido sólidamente la teoría de que las enfermedades infecciosas son causadas por gérmenes microscópicos que podían ser cultivados en medios nutritivos especiales y aislados por medio de filtros muy finos capaces de retener dichos microorganismos.
Descubrimiento de los Virus
Los primeros virus
No solo los patógenos que causaban la enfermedad del mosaico del tabaco, y la aftosa eran mucho más pequeños que los microorganismos conocidos hasta el momento sino que además solo se replicaban en sus organismos huéspedes
1897 demostraron que el agente causante de esta enfermedad era capaz de los filtros bacteriológicos mas finos
Loeffler y Frosch
1898
1892
Martinus Beijerinick (1851-1931)
Dmitri Iwanowski (1864-1920)
Los primeros virus Humanos
1911-Rous
El virus Influenza
El nombre influenza deriva del italiano de mediados de 1700, que indicaba que la enfermedad resultaba de la influencia del miasma (aire malo) y señales astrológicas.

Se sabe que esta enfermedad humana puede haber emergido como resultado de la transferencia del virus entre los humanos y el ganado seguido a la domesticación de animales por los humanos hace ya mas de 6000 años atrás.

Se han documentado epidemias diseminadas a lo largo de los diferentes continentes llamadas pandemias por mas de 100 años. Estas pandemias eran asociadas a alta mortalidad entre los mas jóvenes y los mas viejos..
El virus Influenza
A pesar de los grandes esfuerzos realizados el virus no fue aislado hasta 1933


Smith, Andrewes y Laidlaw


Tuvieron disponible un hospedero adecuado para la propagación







Los Hurones
La pandemia del 18 fue especialmente devastadora, mas de 40 millones de personas murieron en esta pandemia, mas que los que murieron en la primera guerra mundial que la precedió.
Jesse Lazear
Juan Manuel Blanes
-Demuestra que NO es debido a posesiones personales, ropa, etc.
-Demuestra que los mosquitos pueden transmitir la enfermedad a voluntarios sanos.
Carlos J. Finlay
1860
El virus de la Fiebre amarilla (1901)
“Un episodio de la fiebre amarilla en Buenos Aires.”
1871, Óleo sobre tela.
La confirmación de la simplicidad estructural de los virus llego En 1935 cuando el químico Wendell Stanley pudo aislar el virus causante del mosaico del tabaco y purificarlo en forma cristalina.

Este hecho representó la cristalización de un material biológico supuestamente vivo y, por lo tanto, tuvo un enorme impacto desde el punto de vista filosófico, pues llevó al cuestionamiento de los conceptos establecidos respecto a la naturaleza y propiedades de los seres vivos.

En 1937 Bawden y Pirie lograron la total purificación del virus del mosaico del tabaco y demostraron que estaba compuesto por proteína y ácido ribonucleico (ARN).
La simplicidad estructural de los Virus
El parasitismo intracelular de los Virus
La característica fundamental de los virus es su absoluta dependencia de un hospedero viviente para su reproducción: ellos son parasitos obligatorios. Todos los estudios tempranos de virus registraron la interacción con el organismo hospedero.

La transmisión de virus de plantas como el TMV se podía lograr por ejemplo aplicando extractos de una planta infectada en un corte realizado en una hoja de una planta sana
Ernst Ruska
1931
Los años 30 vieron la introducción de un instrumento que revoluciono rápidamente a la virología: el ME. El poder de este instrumento de magnificar hasta 100000 veces permitió la visualización directa de las partículas virales por primera vez. Las imágenes confirmaron el tamaño pequeño y la simplicidad estructural. Muchos aparecían como hélices regulares o partículas esféricas.
1983
1981
Luc Montaigner anuncia el descubrimiento del virus de la inmunodeficiencia humana, que causa el SIDA.
Yorio Hinuma y colaboradores aislan (HTLV) (human T-cell leukaemia virus)
1960 al presente
2001
2000
Horror!
11% del genoma humano está compuesto por retrovirus-like retrotransposones!
Solo cerca del 2,5 % del genoma humano codifica para genes únicos (no repetidos).
El total de personas infectadas por HIV es de 36 millones.
Existen 250 millones de personas infectadas por el virus de la hepatitis B.
Existen 190 millones de personas infectadas por el virus de la hepatitis C
1993
1999
1990
1989
Se descubre el Virus de la Hepatitis C.

Primer ensayo de terapia génica en un niño con un vector retroviral.

La secuencia completa del virus de la viruela es determinada (185.578 bases).

La secuencia viral mas larga completada de un genoma viral hasta ese momento es determinada (330.742 bp). El virus es el Paramecium bursaria Chlorella virus 1.
Primer registro de virus Ebola en Zaire y Sudán:
500 personas diagnosticadas
460 muertos
Michel Bishop Harold Varmus
Se descubre que el oncogen del virus del sarcoma de Rous se encuentra en células normales de animales y humanos.
1976
1975
Descubrimiento de la TR en retrovirus
Howard Temin
David Baltimore
Renato Dulbecco en 1952
Estos avances permitieron que el crecimiento de células animales en cultivo fuera de rutina y un ejercicio reproducible.

La disponibilidad de cultivos celulares bien caracterizados tuvo consecuencias importantes en la virología. Permitió el descubrimiento de varios virus humanos nuevos como adenovirus, el virus de la papera, el virus de la rubeola

En 1949 Enders uso cultivos celulares para propagar el virus de polio, un hecho que llevo unos años después al desarrollo de la vacuna de polio.

La tecnología del cultivo celular revoluciono la habilidad para investigar la replicación de los virus
Las células animales como hospederas
El cultivo de células animales en el laboratorio fue en un inicio mas un arte que una ciencia, restringida para células que crecían fuera de los órganos o tejidos, mantenidas en solución de nutrientes bajo condiciones esteriles.

El tiempo finito de vida de estas células, su dependencia para crecer de medios naturales como linfa, plasma o extractos de embriones de pollo y la demanda de cultivo estéril previo al descubrimiento de los anticuerpos, hacia que hacer reproducibles los experimentos fuera muy difícil.

Para 1955 el trabajo de muchos investigadores llevaron al desarrollo de una serie de importantes avances metodológicos:
-medio de crecimiento óptimo para crecer células de mamífero,
-la incorporación de antibioticos al medio
-el desarrollo de líneas celulares tanto humanas como de ratón.
Secuencia completa del bacteriófago Frederick Sanger fX174
Frederick Sanger
Richards Roberts Phillip Sharp
Genes de adenovirus están interrumpidos por por secuencias no codificantes que no especifican para una estructura proteica (intrones).
1977
Propiedades de los Virus
La diversidad de los organismos macroscópicos se ha apreciado y catalogado desde comienzos de la historia Humana.
Reed
1899
luego de 100 millones de años: 11 % retrovirus, 2.5 % humano
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