Virus ADN

Última actualización: 06/09/2026 por EMEI

Los virus cuyo genoma está constituido por ácido desoxirribonucleico (ADN) representan un grupo extraordinariamente diverso de agentes infecciosos que han coevolucionado con sus huéspedes a lo largo de millones de años. A diferencia de los virus ARN, que suelen replicarse en el citoplasma y exhiben altas tasas de mutación debido a la falta de actividad correctora de pruebas de sus polimerasas, la inmensa mayoría de los virus ADN replican su genoma en el núcleo de la célula huésped. Esta estrategia les permite secuestrar la maquinaria transcripcional y de replicación celular, garantizando una alta fidelidad genómica y una notable estabilidad evolutiva.

En el marco de la Clasificación de Baltimore, que categoriza a los virus según su ruta de síntesis de ARN mensajero (ARNm), los virus ADN patógenos para el ser humano se agrupan principalmente en tres clases:

• Clase I (Virus ADN bicatenario): Incluye a las familias Adenoviridae, Herpesviridae, Papillomaviridae, Polyomaviridae y Poxviridae. Utilizan la ARN polimerasa II del huésped para transcribir su ARNm directamente desde el genoma de ADN de doble cadena.

• Clase II (Virus ADN monocatenario): Representada clínicamente por la familia Parvoviridae. Antes de la transcripción, su genoma de cadena sencilla debe ser convertido a una forma bicatenaria por las ADN polimerasas celulares.

• Clase VII (Virus ADN bicatenario con transcripción inversa): Exclusivo de la familia Hepadnaviridae. Aunque poseen un genoma de ADN, su replicación implica un intermediario de ARN pregenómico que es retrotranscrito a ADN por una transcriptasa inversa viral.

A continuación, se detalla la arquitectura molecular, el ciclo de replicación y la inmunopatogenia de las principales familias de virus ADN de importancia médica y epidemiológica.

Familia Adenoviridae (Adenovirus)

Los adenovirus son agentes etiológicos ubicuos responsables de un amplio espectro de patologías, incluyendo infecciones respiratorias agudas, gastroenteritis, queratoconjuntivitis epidérmica y cistitis hemorrágica.

• Arquitectura Estructural: Son virus desnudos (sin envoltura lipídica) de tamaño mediano (70 a 90 nanómetros). Su cápside presenta una simetría icosaédrica perfecta compuesta por 252 capsómeros: 240 hexones que forman las caras y 12 pentones ubicados en los vértices. De cada base pentónica se proyecta una fibra glicoproteica terminada en un dominio globular, la cual actúa como ligando para la adhesión al receptor celular (frecuentemente el receptor CAR, Coxsackievirus and Adenovirus Receptor).

• Organización Genómica: Poseen un genoma de ADN lineal bicatenario de aproximadamente 36 kilobases. Una característica molecular distintiva es que los extremos 5 prima de ambas cadenas están unidos covalentemente a una proteína terminal (TP), la cual actúa como cebador para el inicio de la replicación del ADN, prescindiendo de los cebadores de ARN convencionales.

• Patogenia y Modulación Celular: Tras la entrada por endocitosis y el desnudamiento en el poro nuclear, el genoma viral se transcribe en fases (temprana y tardía). Las proteínas tempranas E1A y E1B son fundamentales para la replicación viral y tienen un potente potencial oncogénico en modelos experimentales. La proteína E1A se une e inactiva a la proteína del retinoblastoma (pRb), liberando el factor de transcripción E2F y forzando a la célula a entrar en la fase S del ciclo celular. Simultáneamente, la proteína E1B se une y bloquea a la proteína supresora de tumores p53, impidiendo la apoptosis de la célula infectada y garantizando un entorno óptimo para la replicación viral masiva, que culmina con la lisis celular.

Familia Poxviridae (Poxvirus)

La familia Poxviridae agrupa a los virus más grandes y complejos que infectan al ser humano, siendo el virus de la viruela (Variola virus, actualmente erradicado), el virus Mpox (viruela del mono) y el virus del molusco contagioso (Molluscum contagiosum virus) sus representantes clínicos más destacados.

• Arquitectura Estructural: A diferencia de la simetría icosaédrica o helicoidal clásica, los poxvirus exhiben una morfología compleja en forma de ladrillo u ovoide (200 a 300 nanómetros de longitud). Poseen una envoltura externa que encierra un núcleo bicóncavo flanqueado por dos cuerpos laterales de función desconocida.

• Organización Genómica: Su genoma es un ADN lineal bicatenario masivo (130 a 300 kilobases). De manera excepcional, los extremos del genoma están fusionados covalentemente, formando asas terminales cerradas, lo que significa que la molécula de ADN es, en realidad, una única cadena continua plegada sobre sí misma.

• Replicación Exclusivamente Citoplasmática: Los poxvirus rompen el dogma de los virus ADN al replicarse íntegramente en el citoplasma del huésped. Para lograr esta independencia nuclear, el virión maduro empaqueta y transporta su propia maquinaria transcripcional completa, incluyendo una ARN polimerasa dependiente de ADN viral, enzimas de adición de la caperuza y enzimas de poliadenilación. Tras la entrada celular, el virus establece factorías virales o inclusiones citoplasmáticas (cuerpos de Guarnieri) donde sintetiza su propio ADN y ensambla la progenie viral, la cual es liberada por exocitosis o lisis celular.

Familias Papillomaviridae y Polyomaviridae

Históricamente agrupadas bajo el acrónimo obsoleto Papovavirus (Papiloma, Polioma, Agente Vacuolizante), la taxonomía moderna las ha separado en dos familias distintas debido a diferencias significativas en la organización de su genoma y su biología molecular, aunque comparten similitudes estructurales.

Familia Papillomaviridae (Virus del Papiloma Humano, VPH)

• Estructura y Genoma: Son virus desnudos, pequeños (55 nanómetros), con cápside icosaédrica formada por dos proteínas estructurales (L1 y L2). Su genoma es un ADN circular bicatenario episomal de unas 8 kilobases.

• Tropismo y Replicación: Infectan exclusivamente el estrato basal de los epitelios escamosos estratificados (piel y mucosas) a través de microtraumatismos. El ciclo viral está íntimamente ligado al programa de diferenciación de los queratinocitos. En las células basales, el virus se mantiene como un episoma de bajo número de copias. A medida que la célula madura y asciende hacia los estratos superiores, se activa la replicación vegetativa masiva y la síntesis de la cápside.

• Oncogénesis Molecular: Los genotipos de alto riesgo oncogénico (como el VPH-16 y VPH-18) son la causa principal del cáncer de cuello uterino, anogenital y orofaríngeo. La transformación maligna ocurre cuando el genoma viral circular se rompe y se integra accidentalmente en el genoma del huésped. Esta integración interrumpe el gen viral E2 (un represor transcripcional), lo que provoca la sobreexpresión descontrolada de las oncoproteínas E6 y E7. La oncoproteína E6 recluta a la ubiquitina ligasa E6AP para marcar y degradar a la proteína p53 en el proteasoma. Por su parte, la oncoproteína E7 se une con alta afinidad a pRb, liberando el factor E2F y promoviendo la proliferación celular descontrolada y la inestabilidad genómica.

Familia Polyomaviridae

• Características: Estructuralmente idénticos a los papilomavirus pero más pequeños (45 nanómetros) y con un genoma de 5 kilobases.

• Patogenia Clínica: Los poliomavirus humanos más relevantes son el Virus JC (VJC) y el Virus BK (VBK). Ambos establecen infecciones latentes asintomáticas en los riñones durante la infancia. En pacientes severamente inmunodeprimidos (como receptores de trasplantes o pacientes con Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida), el VBK se reactiva causando nefropatía asociada a poliomavirus o cistitis hemorrágica, mientras que el VJC cruza la barrera hematoencefálica, infecta a los oligodendrocitos y causa la leucoencefalopatía multifocal progresiva, una enfermedad desmielinizante letal. Su principal proteína reguladora es el Antígeno T grande, que también inactiva a p53 y pRb para forzar la replicación del ADN celular.

Familia Parvoviridae (Parvovirus)

Los parvovirus son los virus de ADN más pequeños y estructuralmente simples que infectan a los animales y al ser humano.

• Arquitectura y Genoma: Son virus desnudos, con una cápside icosaédrica minúscula (18 a 26 nanómetros). Pertenecen a la Clase II de Baltimore, ya que poseen un genoma de ADN lineal monocatenario de apenas 5 kilobases. Los extremos del genoma presentan secuencias palindrómicas que se pliegan sobre sí mismas formando estructuras en horquilla, las cuales actúan como cebadores auto-suministrados para la síntesis de ADN.

• Dependencia Celular y Tropismo: Debido a su extrema simplicidad genética, los parvovirus carecen de polimerasas propias y no pueden inducir a la célula huésped a entrar en división. Por lo tanto, son virus defectuosos que dependen de manera absoluta de infectar células que ya se encuentren activamente en la fase S del ciclo celular (fase de síntesis de ADN).

• Patogenia del Parvovirus B19: El Parvovirus B19 humano tiene un tropismo estricto por los progenitores eritroides en la médula ósea, uniéndose al antígeno del grupo sanguíneo P (globósido) en la membrana celular. Su replicación lítica destruye estos precursores. En niños sanos, causa el eritema infeccioso (quinta enfermedad). Sin embargo, en pacientes con anemias hemolíticas crónicas (como la anemia falciforme), la destrucción de los precursores eritroides provoca una crisis aplásica transitoria potencialmente mortal. En mujeres embarazadas, la infección puede cruzar la placenta y causar hidropesía fetal no inmunitaria.

Familia Herpesviridae (Herpesvirus)

Los herpesvirus constituyen una familia de virus envueltos de gran tamaño que se caracterizan por su capacidad única para establecer infecciones latentes de por vida en el huésped, reactivándose periódicamente ante situaciones de estrés celular o inmunosupresión.

• Arquitectura Estructural: El virión maduro (150 a 200 nanómetros) es altamente complejo. Consta de un núcleo de ADN, una cápside icosaédrica de 162 capsómeros, una capa proteica amorfa asimétrica denominada tegumento (que contiene proteínas virales preformadas y ARNm esenciales para el inicio inmediato de la infección), y una envoltura lipídica externa tachonada de glicoproteínas virales.

• Organización Genómica y Replicación: Poseen un genoma de ADN lineal bicatenario muy grande (120 a 250 kilobases) con secuencias repetidas terminales e internas. Tras la entrada al núcleo, el genoma lineal se circulariza. La replicación del ADN viral se produce mediante un mecanismo de círculo rodante, generando largas moléculas continuas de ADN que contienen múltiples copias del genoma unidas cabeza con cola, denominadas concatémeros. Posteriormente, enzimas virales escinden estos concatémeros en genomas individuales durante el proceso de encapsidación.

• Latencia Episomal: La característica definitoria de los herpesvirus es la latencia. Durante esta fase, el virus no produce progenie infecciosa. El genoma viral reside en el núcleo de la célula huésped (neuronas, linfocitos B o linfocitos T, según la subfamilia) en forma de un episoma circular cerrado no integrado, asociado a histonas celulares. La transcripción está casi completamente silenciada, a excepción de los Transcriptos Asociados a la Latencia o antígenos nucleares específicos que mantienen el estado episomal e inhiben la apoptosis celular.

• Clasificación Clínica:

  • Alfaherpesvirinae: Crecimiento rápido, citolíticos, establecen latencia en ganglios sensoriales neuronales. Incluye el Virus del Herpes Simple tipo 1 y 2 (VHS-1, VHS-2) y el Virus Varicela-Zóster (VVZ).

  • Betaherpesvirinae: Crecimiento lento, causan citomegalia (células agrandadas), establecen latencia en células mononucleares y riñones. Incluye el Citomegalovirus (CMV), y los Herpesvirus Humanos 6 y 7 (VHH-6, VHH-7).

  • Gammaherpesvirinae: Tropismo por linfocitos, fuertemente oncogénicos. Incluye el Virus de Epstein-Barr (VEB, agente de la mononucleosis infecciosa y el linfoma de Burkitt) y el Herpesvirus Humano 8 (VHH-8, agente del Sarcoma de Kaposi).

Familia Hepadnaviridae (Virus de la Hepatitis B)

Aunque clasificados en el Grupo VII de Baltimore, los hepadnavirus poseen un genoma de ADN circular parcialmente bicatenario. Su ciclo de vida es excepcional porque, tras entrar al núcleo del hepatocito y formar el ADN circular cerrado covalentemente (cccDNA), transcriben un ARN pregenómico. Este ARN es exportado al citoplasma, donde la polimerasa viral (con actividad de transcriptasa inversa) lo retrotranscribe nuevamente a ADN dentro de la nucleocápside en formación. Esta estrategia mixta los emparenta evolutivamente con los retrovirus y es la base de la cronicidad de la Hepatitis B y su elevado potencial para inducir carcinoma hepatocelular.

Tabla Comparativa Técnica: Familias de Virus ADN Patógenos

Preguntas Frecuentes Técnicas (FAQ)

¿Por qué los Poxvirus son la única familia de virus ADN que se replica en el citoplasma?

A diferencia del resto de virus ADN que deben migrar al núcleo para utilizar la ARN polimerasa II del huésped para la transcripción, los Poxvirus han evolucionado para ser transcripcionalmente independientes. El virión maduro empaqueta en su núcleo una ARN polimerasa dependiente de ADN viral preformada, junto con todas las enzimas necesarias para la maduración del ARNm. Esto les permite iniciar la transcripción temprana inmediatamente tras la entrada en el citoplasma, creando factorías virales que actúan como pseudo-núcleos autónomos.

¿Cuál es la diferencia molecular entre la latencia de los Herpesvirus y la integración de los Papilomavirus?

Durante la latencia de los Herpesvirus, el genoma viral de ADN bicatenario se mantiene en el núcleo de la célula huésped como un episoma circular cerrado. Es decir, existe físicamente separado del cromosoma celular y se replica de forma sincronizada con la célula sin integrarse. Por el contrario, los Papilomavirus de alto riesgo inician la oncogénesis cuando su genoma episomal sufre una rotura lineal y se integra covalentemente en el ADN cromosómico del huésped. Esta integración es un evento biológico accidental que resulta en la desregulación fatal de las oncoproteínas E6 y E7.

¿Por qué el Parvovirus B19 causa crisis aplásicas severas en pacientes con anemias hemolíticas?

El Parvovirus B19 posee un genoma de ADN monocatenario extremadamente pequeño y carece de polimerasas propias, por lo que depende absolutamente de infectar células que estén activamente replicando su ADN (fase S del ciclo celular). Su tropismo específico lo dirige hacia los progenitores eritroides en la médula ósea. En individuos sanos, la lisis de estas células causa una caída temporal y asintomática de los reticulocitos. Sin embargo, en pacientes con anemias hemolíticas crónicas, la supervivencia de los eritrocitos está muy acortada y dependen de una eritropoyesis compensatoria máxima. La infección por B19 destruye esta línea de producción, provocando una caída abrupta y potencialmente letal de la hemoglobina.

¿Qué papel juegan las proteínas p53 y pRb en la patogenia de los virus ADN tumorales?

Las proteínas p53 y pRb son los principales guardianes del ciclo celular (genes supresores de tumores). La proteína pRb frena el paso de la fase G1 a la fase S, mientras que p53 induce la apoptosis si detecta daño en el ADN o replicación aberrante. Para que los virus ADN puedan replicar su genoma, necesitan que la célula huésped entre en fase S para disponer de los nucleótidos y polimerasas celulares. Por ello, han desarrollado oncoproteínas convergentes (E1A/E1B en Adenovirus, E7/E6 en VPH, Antígeno T en Poliomavirus) que se unen físicamente e inactivan a pRb y p53, forzando la proliferación celular y bloqueando el suicidio celular programado.

¿Qué es el mecanismo de círculo rodante en la replicación de los Herpesvirus?

Tras la infección, el genoma lineal del Herpesvirus se circulariza en el núcleo. La replicación comienza en un origen específico donde una endonucleasa realiza un corte en una de las cadenas. La ADN polimerasa viral comienza a sintetizar una nueva cadena utilizando la cadena circular intacta como molde continuo, desplazando la cadena cortada original. Este proceso gira ininterrumpidamente, generando una única molécula de ADN lineal gigantesca que contiene múltiples copias del genoma viral unidas en tándem, conocida como concatémero. Posteriormente, durante el ensamblaje de la cápside, enzimas virales reconocen secuencias de empaquetamiento específicas y cortan el concatémero en genomas individuales de longitud unitaria.