Viruses, definitions and reality

Viruses are known to be abundant, ubiquitous, and to play a very important role in the health and evolution of life organisms. However, most biologists have considered them as entities separate from the realm of life and acting merely as mechanical artifacts that can exchange genes between different organisms. This article reviews some definitions of life organisms to determine if viruses adjust to them, and additionally, considers new discoveries to challenge the present definition of viruses. Definitions of life organisms have been revised in order to validate how viruses fit into them. Viral factories are discussed since these mini-organelles are a good example of the complexity of viral infection, not as a mechanical usurpation of cell structures, but as a driving force leading to the reorganization and modification of cell structures by viral and cell enzymes. New discoveries such as the Mimivirus, its virophage and viruses that produce filamentous tails when outside of their host cell, have stimulated the scientific community to analyze the current definition of viruses. One way to be free for innovation is to learn from life, without rigid mental structures or tied to the past, in order to understand in an integrated view the new discoveries that will be unfolded in future research. Life processes must be looked from the complexity and trans-disciplinarity perspective that includes and accepts the temporality of the active processes of life organisms, their interdependency and interrelation among them and their environment. New insights must be found to redefine life organisms, especially viruses, which still are defined using the same concepts and knowledge of the fifties. Rev. Biol. Trop. 59 (3): 993-998. Epub 2011 September 01.

Los virus son abundantes, ubicuos, y juegan un papel muy importante en la salud y en la evolución de los organismos vivos. Sin embargo, la mayoría de los biólogos los siguen considerado como entidades separadas de la red de la vida y que actúan como meros artefactos mecánicos a la hora de intercambiar genes entre los diferentes organismos. Este artículo revisa varias definiciones de organismos vivos para determinar si los virus se ajustan a ellas, y adicionalmente, considera los nuevos descubrimientos que retan las definiciones actuales de los virus. La fábricas de virus son discutidas ya que estas mini-organelas son un buen ejemplo de la complejidad de las infecciones virales, no como una usurpación mecánica de las estructuras de la célula, pero como una fuerza vital que lleva a la reorganización y la modificación de las estructuras de las células por enzimas celulares y virales. Los nuevos descubrimientos como los Mimivirus, su virófago y virus que producen colas filamentosas cuando se encuentran fuera de la célula, han estimulado a la comunidad científica a analizar la definición actual de los virus. Para la innovación se debe estar libre de estructuras mentales rígidas o apegadas al pasado, para lograr comprender e integrar los nuevos descubrimientos que traerán las investigaciones futuras. Los procesos de la vida deben verse desde la perspectiva de la complejidad y la trans-disciplinariedad que incluye y acepta la temporalidad de los procesos activos de los organismos vivos y su interdependencia e interrelación entre ellos y su ambiente.

El virus influenza y la gripe aviar: [revisión] / Influenza virus and avian flu: [review]

En este artículo se presenta una revisión del virus influenza, su biología, sus mecanismos de variación antigénica, las pandemias que ha producido y la prevención mediante las vacunas y medicamentos antivirales. Se analizan las razones por las cuales aparece el virus H5N1 que produce la fiebre aviar en humanos, la patogénesis de este virus y las estrategias para su prevención. Se informa sobre el plan de preparación para la pandemia en los niveles nacional e internacional.

Del mecanicismo a la complejidad en la biología / From the mechanical complexity in biology

From the mechanical complexity in biology. Through history, each century has brought new discoveries and beliefs that have resulted in different perspectives to study life organisms. In this essay, 1 define three periods: in the first, organisms were studied in the context of their environment, in the second, on the basis of physical and chemical laws, and on the third, systemically. My analysis starts with primitive humans, continues to Aristoteles and Newton, Lamarck and Darwin, the DNA doble helix discovery, and the beginnings of reduccionism in science. I propose that life is paradigmatical, that it obeys physical and chemical laws but cannot be explained by them I review the systemic theory, autopoiesis, discipative structures and non- linear dynamics. 1 propose that the deterministic, lineal and quantitative paradigm of nature are not the only way to study nature and invite the reader to explore the complexity paradigm.

A través de la historia, los organismos vivos han sido estudiados desde diferentes puntos de vista. Presento tres etapas, la primera totalmente ligada al ambiente que rodea al ser humano, la segunda que se basa en las leyes de la química y la física, y la tercera que es integral o sistémica. Tras pasar revista a los grandes descubrimientos de los humanos primitivos hasta el descubrimiento del ADN y el inicio del reduccionismo en la ciencia,propongo la calidad paradójica de los organismos vivos, que obedecen a las leyes de la física y la química, pero que, creo, no pueden ser explicados en términos de esas ciencias. Analizo las teorías de sistemas y autopoiesis, las estructuras disipativas y la matemática no linear, para afirmar que el paradigma de la naturaleza determinista, lineal y cuantitativa debe dejarse de lado como la única forma de estudiar los organismos vivos e invitarle a explorar el paradigma de la complejidad.

In vitro antiviral activity of Chamaecrista nictitans (Fabaceae) against herpes simplex virus: biological characterization of mechanisms of action

We have previously identified a crude extract of the plant Chamaecrista nictitans (Fabaceae) with antiviral activity against herpes simplex virus. The main objectives of this research were to identify the step of the replication cycle of herpes simplex inhibited by the extract, and to attempt to characterize the chemical characteristics of this extract. The crude extract from--Chamaecrista nictitans (Fabaceae) was extracted with a mixture of diclorometane/methanol, and further fractionated following a bioassay-guided protocol using a combination of preparative thin layer and column chromatography. Toxicity and bioassay experiments were carried out in monolayers of Vero cells. The antiviral activity of the extract was assessed by total inhibition of cytopathic effect after three-day incubation. The highest concentration of the extract which was not toxic to the cells was 200 ptg/ml. Western blot and immunofluorescence techniques were used to elucidate the antiviral mechanism of the extract by infecting Vero cells with the virus at different times and monitoring the synthesis of viral proteins. A 60 kDa protein was detected at 2 hr and 8 hr post-infection but no additional proteins were synthesized at later time intervals, and cytopathic effect was not observed after 24 hr. This result indicates that the extract acts at the intracellular level in order to inhibit late transcription. However, it does not inhibit transcription/translation of early viral proteins. These results were confirmed by immunofluorescence experiments. A strong fluorescent signal was observed in control cell monolayers at 24 hr post infection, accompanied with a clear cytopathic effect. In contrast, in the presence of acyclovir or the extract, cells showed very discrete immunofluorescence, characterized by a punctuated pattern, and no cytopathic effect was observed. Neutralization assays were performed using pre-incubation of virus with either specific herpes simplex-1 antiserum, 200...

Determination of human cytomegalovirus genetic diversity in different patient populations in Costa Rica

La seroprevalencia de citomegalovirus es mayor del 95 por cento en la población adulta de Costa Rica; la infección primaria ocurre muy temprano en la vida y es la infección congénita más frecuente en recién nacidos. El objetivo de este trabajo fue determinar la variabilidad genética y los genotipos del gene gB del citomegalovirus humano. Se recolectaron muestras de sangre de mujeres embarazadas, alcohólicos, pacientes con SIDA, niños con trastornos hemato-oncológicos, donadores de sangre y se incluyeron aislamientos de citomegalovirus de neonatos con enfermedad congénita. Se utilizó un sistema de PCR semi-anidado para obtener una banda de 293-296 pares de bases, la cual fue analizada por la técnica de Polimorfismo conformacional de banda simple (PCBS) y secuenciada para determinar los patrones genéticos polimórficos y los genotipos, respectivamente. La mayor diversidad polimórfica se encontró en los pacientes con SIDA con 14 patrones diferentes mientras que en los niños con trastornos hemato-oncológicos se demostró el mismo patrón en el 56 por cento de los casos, sugiriendo una posible infección nosocomial en este grupo. En los neonatos se encontraron tres genotipos (gB1, gB2, gB3) mientras que en los pacientes con SIDA y en los donadores de sangre solo se demostró el gB2. En las muestras analizadas se determinaron los genotipos gB1, gB2 y gB3 y el gB2 se determinó en el 73 por cento de los casos, no se detectaron infecciones mixtas. Los resultados de este trabajo indican que la técnica del PCBS puede ser una herramienta importante para detectar el citomegalovirus humano en infecciones intrahospitalarias y se sugiere la importancia de incluir poblaciones de estudio adicionales para determinar mejor la diversidad genética y su prevalencia.

Noncytopathic hepatitis A virus induces surface alterations in LLC-MK2 cells revealed by thin sections, negative staining, and scanning electron microscopy

Previous electron microscope studies of ultrastructural events during hepatitis A virus replication in experimentally infected cells have used only ultrathin section techniques. Nevertheless, no important differences were observed between infected and uninfected cells. This study was carried out using scanning electron microscopy and negative staining of whole LLC-MK2 cells grown directly on grids covered with support membranes, and then infected with an hepatitis A virus strain. Thin sections of infected and uninfected controls were also analyzed. An intricate web of projections forming a net between cell interfaces was observed only in infected cells. Some of these projections were more than 700 nm long and had ballooning tips. Nevertheless, HAV particles were not visualized in the infected cells.

Conjuntivitis hemorrágica aguda en Costa Rica y el origen del Enterovirus 70 en humanos / Acute hemorrhagic conjuntivitis in Costa Rica and the origen of enterovirus 70 in humans

Este estudio presenta la evidencia clínica y serológica de la epidemia de conjuntivitis hemorrágica aguda (CHA) que ocurrió en Puriscal, entre de 1981 y 1982 además de presentar la epidemiología en los años siguientes a su primera aparición y se discute sobre el origen del enterovirus 70, el agente etiológico más frecuente de esta entidad clínica. Las características clínicas encontradas fueron similares a otros estudios. En todas las personas estudiadas, al igual que en el personal de campo y de laboratorio, se detectó seroconversión, e infección subclínica. Seis meses después del primer caso de CHA, se determinó un 43 por ciento de seropositividad en 100 sueros recolectados de la población general en Puriscal. Esta virosis se presenta en forma endémica en Costa Rica, presentándose los picos endememicos cada dos o tres años, con una estacionalidad marcada en los meses de octubre, noviembre y diciembre. Existen varias posiblidades sobre el origen del enterovirus 70; uno de ellas es que el virus se haya derivado de algún otro enterovirus humano que afecte la conjuntiva, o pudo haber existido como una forma no patogénica. También se ha sugerido que el EV-70 pudo haberse derivado de un picornavirus de un invertebrado con un insecto, ya que este virus tiene diferencias muy importantes con el resto de los enterovirus humanos. Hasta el momento no hay evidencia para probar ninguna de estas posibilidades, pero en todo caso, el virus tuvo que haber sufrido una mutación para adquirir la patogenicidad en humanos. Estudios filogénticos han demostrado que el enterovirus 70 se origina de un ancestro común y en la actualidad circulan diferentes cepas que varían antigénicamente entre sí. Palabras claves: Conjunivitis hemorrágica aguda, Enterovirus 70, endémico y estacional, Costa Rica, zoonosis.

Virus influenza circulantes en Costa Rica 1998-2001 / Virus influenza circulatin in Costa Rica 1998-2001

Objetivo: El objetivo de este trabajo fue identificar las cepas de virus de influenza que circulan en Costa Rica y los meses en que se presentan los picos epidémicos para poder decidir cuál es el momento adecuado en que se debe vacunar a la población y con cuál vacuna: la del hemisferio sur o norte. Métodos: Se analizaron aspirados nasofaríngeos y lavados nasales de niños hospitalizados en el Hospital Nacional de Niños que ingresaron por infección respiratoria aguda utilizando la técnica de inmunofluorescencia. Las muestras positivas por influenza se inocularon en monocapas celulares de MDCK utilizando tripsina en el medio y los aislamientos fueron identificados por inhibición de la hemoglutinación, y luego fueron enviados al CDC. Resulados: Los resultados obtenidos demuestran que el virus influenza puede ser aislado durante todo el año, aunque sus picos se presentan en el segundo y tercer trimestre del año. La cepa A/Sydney/05/97-like H3N2 circuló durante tres años consecutivos, apareciendo la cepa A/Panamá/2007/99-like H3N2 en el año 2001. En el caso de las cepas A/H1N1 se mostró variación año tras año, detectándose la A/Bayern/07/95 en el año 1999 y en el 2000 la A/NewCaledonian/20/99. Conclusión: El aislamiento e identificación de los virus influenza es la primera vez que se realiza en un laboratorio en este país, por lo tanto ha generado una importante información para las autoridades de salud y además será muy provechosa para los países centroamericanos. Palabras claves: Virus de Influenza, Epidemiología, Costa Rica.

Estudio sobre infecciones congénitas y perinatales / Study of congenital and perinatal infections

Se estudió 105 neonatos admitidos al Servicio de Neonatología y 36 niños mayores de 1 a 24 meses que ingresaron a otros Servicios del Hospital Nacional de Niños, San José, Costa Rica. Todos ellos presentaban uno o más signos de la sintomatología clásica del Síndrome de TORCHS. En el 13,4 por ciento de los casos se detectó una etiología infecciosa. El agente más comunmente aislado fue el citomegalovirus, en el 52,6 por ciento de los casos. Le siguio la toxoplasmosis, que se determinó por métodos serologicos en cinco pacientes (26,3%); y la sífilis ocupó el tercer lugar (15,5%) detectandose anticuerpos específicos en tres niños estudiados. La inmunoglobulina M específica para el virus de rubéola se detectó en solo uno de los pacientes estudiados. La patología y/o signología presentada por los niños se dividio entre los pacientes con y sin etiologia infecciosa. Se observo diferencias significativas entre los dos grupos en signos como la hepatoesplenomegalia, petequias, anemia, neumonia y microcefalia. Se discute las posibilidades de otras virosis como el sarampión, paperas, varicela-zóster e influenza, como agentes etiológicos de problemas congénitos en Costa Rica. .

Infección respiratoria en Costa Rica con dos grupos de edad / Respiratory infection in Costa Rica with two age groups

Los virus son los responsables del mas del 90% de las infecciones respiratorias. Este trabajo no es un estudio etiológico sino una descripcion epidemiologica de los egresos hospitalarios con el diagnostico final de infeccion respiratoria aguda, influenza o neumonia (codigos 460-466 y 480-487 de la clasificacion internacional de las enfermedades novena revision). Los datos fueron obtenidos del sistema de informacion computarizada de egresos hospitalarios de la Caja Costarricense de Seguro Social. Se presentan los egresos y la lectalidad en dos grupos de edad, durante 4 años consecutivos. Las infecciones que atacan a los niños se encontro una estacionalidad bien definidad encontrandose los picos distribuidos durante los meses de junio a diciembre en los 4 años estudiados. No se encontro estacionalidad en personas mayores de 60 años de edad, execto en 1983, en el cual un pequeño pico se encontro en los meses de setiembre y octubre. La lectalidad es 10 veces mayor en el grupo de personas mayores de 60 años comparado con el grupo de niños .

El virus de la hepatitis A / Hepatitis A virus

El virus de la hepatitis A se ha clasificado en el genero de los enterovirus aunque difiere de los virus, de este grupo en algunas caracteristica biologicas, como su crecimiento lento in vitro y su dificil cultivo, lo cual se discute ampliamente en este trabajo. Es una enfermedad endemica y esta asociada fundamentalmente al saneamiento ambiental y a las condiciones socieconomicas. A diferencia de la hepatitis B, el paciente no desarrolla un estado cronico en el higado, aunque a veces pueden darse casos prolongados de valores bioquimicos anormales y algunos cambios histopatologicos. Sin embargo, es un problema de salud publica, sobre todo en los paises en vias de desarrollo. En 1986, se notifico 1734 casos de hepatitis viral al Ministerio de Salud de Costa Rica, habiendose determinado una subestimacion importante. Se cita los diferentes metodos de diagnostico para esta virosis, siendo el mas rapido sencible y especifico la deteccion de la inmunoglobulina M en el suero del paciente por medio del radioinmunoensayo. Se discute la experiencia en el cultivo de este virus a nivel de Costa Rica.