Adenovirus

Última actualización: 02/09/2026 por EMEI

Introducción a la Biología de los Adenovirus

Los adenovirus representan una familia de virus ADN bicatenarios sin envoltura lipídica que destacan por su ubicuidad epidemiológica, su fascinante arquitectura macromolecular y su profunda interacción con la maquinaria celular del huésped. Aislados por primera vez en 1953 a partir de cultivos de tejido adenoidal humano por Wallace Rowe y sus colaboradores, estos agentes patógenos han sido fundamentales en la historia de la biología molecular; de hecho, el fenómeno del corte y empalme del ARN (splicing) fue descubierto estudiando la transcripción de los adenovirus.

Desde una perspectiva clínica, los adenovirus son responsables de un amplio espectro de patologías que abarcan desde infecciones autolimitadas del tracto respiratorio superior y conjuntivitis, hasta cuadros severos de neumonía, gastroenteritis y cistitis hemorrágica, con especial gravedad en pacientes pediátricos y sujetos inmunodeprimidos. En la virología contemporánea, su genoma altamente caracterizado y su capacidad para transducir células en división y quiescentes los han posicionado como la plataforma líder en el desarrollo de vectores virales para terapia génica, viroterapia oncolítica y vacunas recombinantes.

Estructura Viral y Organización Genómica

Arquitectura del Virión y Proteínas Estructurales

El virión del adenovirus es una partícula icosaédrica compleja, de aproximadamente 90 a 100 nanómetros de diámetro, que carece de envoltura lipídica, lo que le confiere una notable resistencia a los disolventes orgánicos, detergentes y condiciones ambientales adversas (incluyendo el pH ácido del tracto gastrointestinal). La cápside está compuesta por 252 capsómeros organizados de la siguiente manera:

• Hexones: 240 capsómeros homotriméricos que forman las caras y aristas del icosaedro. Constituyen la mayor parte de la masa de la cápside y contienen los principales epítopos antigénicos que definen la reactividad cruzada de la familia.

• Pentones: 12 capsómeros ubicados en los vértices del icosaedro. Cada base del pentón interactúa con las integrinas celulares y exhibe actividad citotóxica intrínseca, induciendo el redondeamiento celular y la inhibición de la síntesis macromolecular del huésped.

• Fibras: De cada base del pentón se proyecta una glicoproteína fibrilar trimérica que culmina en un dominio globular terminal (protuberancia o knob). Esta estructura actúa como la hemaglutinina viral y es el determinante primario del tropismo tisular al unirse a los receptores celulares específicos.

Además de estas proteínas mayores, la cápside contiene proteínas menores estabilizadoras (proteína IIIa, proteína VI, proteína VIII y proteína IX) que actúan como cemento molecular, manteniendo la integridad estructural del virión y facilitando el desensamblaje durante la entrada celular.

Estructura del Genoma y Proteínas del Núcleo

El núcleo (core) del virión alberga el genoma viral, que consiste en una única molécula de ADN lineal bicatenario de entre 26 y 45 kilopares de bases (kb), dependiendo de la especie. Este genoma presenta características moleculares únicas:

• Repeticiones Terminales Invertidas (ITR): Secuencias ubicadas en ambos extremos del genoma (de 100 a 140 pares de bases) que permiten la circularización del ADN y contienen los orígenes de replicación viral.

• Proteína Terminal (TP): Unida covalentemente al extremo 5′ de cada cadena de ADN. Actúa como un cebador (primer) proteico indispensable para el inicio de la replicación del genoma viral.

• Proteínas similares a histonas: El ADN está estrechamente empaquetado y neutralizado por proteínas básicas codificadas por el virus, principalmente la proteína VII, la proteína V y la proteína Mu, que forman un complejo nucleoproteico denso análogo a la cromatina celular.

Organización Transcripcional: Genes Tempranos y Tardíos

El genoma adenoviral se transcribe en dos fases principales, separadas por el inicio de la replicación del ADN viral:

• Regiones Tempranas (Early – E): Expresadas antes de la replicación del ADN. Se dividen en cuatro casetes transcripcionales principales (E1, E2, E3, E4). Sus productos proteicos están destinados a forzar a la célula a entrar en la fase S del ciclo celular, evadir la respuesta inmunitaria del huésped y sintetizar la maquinaria de replicación viral.

• Regiones Tardías (Late – L): Expresadas tras el inicio de la replicación del ADN. Se transcriben a partir de un único promotor principal tardío (MLP) y generan un gran transcrito primario que, mediante splicing alternativo, produce cinco familias de ARNm (L1 a L5). Estas regiones codifican exclusivamente para las proteínas estructurales de la cápside y las proteínas de ensamblaje.

Clasificación y Taxonomía Molecular

Los adenovirus pertenecen a la familia Adenoviridae. Los patógenos humanos se agrupan dentro del género Mastadenovirus (adenovirus de mamíferos). Históricamente clasificados por serotipificación basada en reacciones de neutralización cruzada, la taxonomía moderna del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) utiliza criterios filogenéticos y genómicos.

Los adenovirus humanos (HAdV) se dividen en siete especies designadas con letras de la A a la G (Human mastadenovirus A-G). En la actualidad, mediante la secuenciación completa de los genes del hexón, la fibra y el pentón, se han identificado más de 100 genotipos distintos. Esta diversidad genética explica la variabilidad en el tropismo tisular y las manifestaciones clínicas asociadas a cada especie.

Ciclo de Replicación Viral a Nivel Molecular

El ciclo replicativo del adenovirus es un proceso lítico altamente orquestado que culmina con la producción de hasta un millón de progenies virales por célula infectada.

1. Adsorción y Unión a Receptores Celulares

El proceso comienza con la interacción de alta afinidad entre el dominio globular de la fibra viral y un receptor primario en la membrana de la célula huésped. Los receptores varían según la especie viral:

• CAR (Receptor de Coxsackievirus y Adenovirus): Utilizado por la mayoría de las especies (A, C, D, E, F).

• CD46 (Proteína Cofactor de Membrana): Utilizado predominantemente por la especie B.

• Desmogleína-2 (DSG-2): Utilizado por serotipos específicos asociados a infecciones respiratorias severas (ej. HAdV-3, HAdV-7, HAdV-14).

• Ácido siálico: Utilizado por algunos genotipos de la especie D causantes de queratoconjuntivitis.

Tras esta unión primaria, la base del pentón interactúa con correceptores secundarios, específicamente las integrinas alfa-v-beta-3 y alfa-v-beta-5, lo que desencadena señales intracelulares que promueven la internalización.

2. Internalización y Escape Endosomal

La interacción con las integrinas induce la endocitosis del virión mediada por vesículas revestidas de clatrina. A medida que el endosoma madura, la bomba de protones celular disminuye el pH intraluminal. Esta acidificación provoca un cambio conformacional masivo en la cápside viral, liberando las fibras y exponiendo la proteína VI. La proteína VI posee dominios anfipáticos que se insertan en la membrana endosomal, provocando su lisis y permitiendo el escape de la cápside parcialmente desensamblada hacia el citosol antes de que el endosoma se fusione con los lisosomas degradativos.

3. Transporte Intracelular e Importación Nuclear

Una vez en el citoplasma, la cápside residual se acopla al complejo motor de la dineína. Utilizando la red de microtúbulos celulares, el virus es transportado de manera retrógrada hacia el centro organizador de microtúbulos y, finalmente, hasta el Complejo del Poro Nuclear (NPC). En el poro nuclear, la cápside se desensambla por completo, y el genoma viral, aún asociado a la proteína terminal y a la proteína VII, es importado al nucleoplasma.

4. Replicación del ADN Viral

En el núcleo, la maquinaria celular transcribe la región temprana E1A. Las proteínas E1A actúan como potentes transactivadores que encienden el resto del genoma viral. La replicación del ADN adenoviral es independiente de la síntesis de fragmentos de Okazaki y requiere tres proteínas virales codificadas por la región E2:

• Proteína Terminal precursora (pTP): Actúa como cebador proteico.

• ADN polimerasa viral (Ad DNA pol): Enzima con actividad polimerasa y exonucleasa correctora.

• Proteína de unión a ADN monocatenario (DBP): Estabiliza la cadena desplazada durante la replicación.

El proceso sigue un modelo de desplazamiento de cadena: la polimerasa sintetiza una nueva cadena continua desde un extremo, desplazando la cadena complementaria original, la cual posteriormente forma una estructura en «sartén» (panhandle) gracias a las secuencias ITR, permitiendo la síntesis de su cadena complementaria.

5. Transcripción Tardía, Ensamblaje y Lisis Celular

Tras la replicación del ADN, se activa el Promotor Principal Tardío (MLP), iniciando la síntesis masiva de proteínas estructurales en el citoplasma. Estas proteínas son importadas de vuelta al núcleo, donde ocurre el ensamblaje de las cápsides inmaduras vacías. El genoma viral es empaquetado en estas cápsides gracias a una secuencia de empaquetamiento específica ubicada cerca del ITR izquierdo. Finalmente, una proteasa viral escinde las proteínas precursoras, madurando el virión y volviéndolo infeccioso. La acumulación masiva de viriones y proteínas tóxicas induce la lisis de la célula huésped, liberando la progenie viral.