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16.3:

El ciclo lítico de los bacteriófagos

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Lytic Cycle of Bacteriophages

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– [Instructor] Algunos tipos de virus llamados bacteriófagos, o comedores de bacterias, solo infectan las células bacterianas. Si bien los fagos pueden variar en su forma y material genético, el más singular de esta clase es la morfología de la cola de cabeza con el ADN de doble cadena. Para comenzar el proceso de inyección, denominado su ciclo de vida, el fago primero se adhiere a una bacteria. Más específicamente, las proteínas dentro de las fibras de la cola se unen a receptores específicos en la superficie. La cola luego se contrae al inyectar el ADN en el interior del citoplasma del huésped y se traduce en una cápside vacía. Para reproducirse, una posibilidad es ingresar al ciclo lítico, un modo de replicación que consiste en hacerse cargo de la maquinaria del ciclo de la bacteria, destruyendo el ADN del huésped y obligándolo a producir componentes virales. El ADN del fago está protegido y copiado y se sintetizan conjuntos adicionales de proteínas para ayudar a formar nuevos virus. Durante esta fase de autoensamblaje, el genoma viral se empaqueta dentro de la cabeza. El fago incluso traduce proteínas que degradan la pared celular del huésped permitiendo que el agua ingrese. Como resultado de la expansión, los estallidos celulares y tales piojos de la bacteria liberan cientos de fagos nuevos que ahora pueden encontrar e infectar a la población de bacterias cercanas.

16.3:

El ciclo lítico de los bacteriófagos

Los bacteriófagos, también conocidos como fagos, son virus especializados que infectan bacterias. Una característica clave de los fagos es su morfología distintiva de la “cola de cabeza”.Un fago comienza el proceso de infección (es decir, el ciclo lítico) adjuntándose al exterior de una célula bacteriana. La adhesión se logra a través de proteínas en la cola del fago que se unen a proteínas receptoras específicas en la superficie externa de la bacteria. La cola inyecta el genoma del ADN del fago en el citoplasma bacteriano. En el ciclo de replicación lítica, el fago utiliza la maquinaria celular de la bacteria para hacer proteínas que son críticas para la replicación y dispersión del fago. Algunas de estas proteínas hacen que la célula huésped tome agua y estalle, o la lise, después de que se complete la replicación del fago, liberando cientos de fagos que pueden infectar nuevas células bacterianas.

La terapia de fagos

Desde principios del siglo XX, los investigadores han reconocido el valor potencial de los bacteriófagos líticos en la lucha contra las infecciones bacterianas en cultivos, seres humanos y animales agrícolas. Debido a que cada tipo de fago puede infectar y lisar sólo tipos específicos de bacterias, los fagos representan una forma muy específica de tratamiento antibacteriano. Esta cualidad contrasta con los antibióticos familiares que a menudo tomamos para las infecciones bacterianas, que suelen ser tratamientos de amplio espectro que matan a bacterias patógenas y beneficiosas. El uso generalizado de antibióticos de amplio espectro ha causado la evolución de la resistencia bacteriana a clases enteras de estos medicamentos, haciendo que las infecciones que alguna vez fueron tratables sean potencialmente mortales. A medida que las bacterias más patógenas desarrollan la resistencia a los antibióticos, la terapia de fagos de espectro estrecho puede convertirse en una alternativa útil. Debido a que los fagos son muy específicos en las bacterias que infectan, la evolución de la resistencia a los fagos también se limitaría a la cepa particular de las bacterias.

Sin embargo, se deben superar varios obstáculos para que la terapia de fagos se convierta en una alternativa viable a los antibióticos.Por ejemplo, la alta especificidad de los fagos también es un inconveniente, porque se necesitarían diferentes fagos para cada especie del patógeno bacteriano o incluso de la cepa de bacterias dentro de una especie patógena. Por lo tanto, sería difícil producir fagos a gran escala para muchas infecciones bacterianas diferentes.Además, debido a la especificidad del fago, sería necesario conocer la cepa bacteriana particular que está causando la infección o utilizar un cóctel de múltiples fagos diferentes en el tratamiento y esperar que uno de ellos coincida con las bacterias patógenas. A pesar de estos inconvenientes, la terapia de fagos sigue siendo un área activa de investigación.

Leitura Sugerida

Doss, Janis, Kayla Culbertson, Delilah Hahn, Joanna Camacho, and Nazir Barekzi. “A Review of Phage Therapy against Bacterial Pathogens of Aquatic and Terrestrial Organisms.” Viruses 9, no. 3 (March 18, 2017). [Source]

Abedon, Stephen T., Pilar García, Peter Mullany, and Rustam Aminov. “Editorial: Phage Therapy: Past, Present and Future.” Frontiers in Microbiology 8 (2017). [Source]