La calor també pot servir. Recordem que, a mesura que augmenta la temperatura, el que passa és que les molècules vibren més intensament. Si la vibració és prou gran, arriba un moment en què el moviment supera la força datracció entre les molècules, les proteïnes se separen i, de nou, lestructura de la càpsida vírica es desfà. Una vegada més, això pot servir per esterilitzar objectes contaminats amb el virus, però és inútil quan el virus el tenim a dins. Durant la pandèmia de la Covid-19, nhi havia que defensaven prendre begudes calentes, ja que lescalfor pot destruir el virus. Oblidaven que abans mataríem les nostres cèl·lules que no pas el virus.
Tot plegat indica que és relativament fàcil eliminar un virus mentre està en una superfície, però resulta molt complicat fer-ho quan el tenim dins el cos. O, almenys, és complicat fer-ho sense destruir les nostres cèl·lules.
11 / 100
ELS VIRUS I LA GEOMETRIA DE PLATÓ
Pels voltants de lany 360 abans de Crist, Plató va escriure Timeu, un dels seus coneguts diàlegs, en què reflexionava sobre la naturalesa de lunivers. Lobra és coneguda, entre altres coses, perquè fa la primera descripció del que a la llarga sanomenarien sòlids platònics: el tetraedre, el cub, loctaedre, el dodecaedre i licosaedre. En les seves especulacions, Plató lligava cada un daquests objectes geomètrics amb algun dels elements que, segons ell, formaven lunivers. Així, unia el tetraedre amb el foc, el cub amb la terra, loctaedre amb laire i licosaedre amb laigua, a més del dodecaedre, que lligava directament amb el cosmos.
Amb el pas dels segles, va haver-hi intents, més o menys imaginatius, de lligar aquests sòlids amb fenòmens de la natura. Als humans ens agrada aquesta mena despeculacions, de manera que shan buscat correlacions entre els sòlids i els planetes o amb les estructures dels orbitals electrònics. En realitat, a la natura es poden trobar formes relacionades amb aquests elements geomètrics i una de les més espectaculars és la càpsida vírica, la càpsula de proteïnes que envolta el material genètic i que molt sovint constitueix un extraordinari icosaedre.
Licosaedre, recordem-ho, és un sòlid fet per vint cares triangulars i, per tant, dotze vèrtexs. Si alguna vegada heu jugat a jocs de rol, és probable que hagueu fet servir un dau de vint cares en forma dicosaedre. Doncs, si heu patit algun refredat, el responsable era un virus amb la càpsida en forma dicosaedre.
La gràcia és que el virus pot construir la seva càpsida icosaèdrica fent servir només dues proteïnes diferents. Una per fer les cares dels triangles i una per fer els vèrtexs. Alguns virus fins i tot ho aconsegueixen amb una de sola que fa les dues funcions. Això és optimització de recursos i la resta són romanços!
Això va fer que els viròlegs shaguessin de posar a repassar conceptes de geometria per esbrinar les fórmules que definien els diferents virus. Per exemple, cada cara triangular de la càpsida pot estar feta per un nombre determinat dunitats de proteïna i ha de tenir contacte amb sis unitats més, mentre que les dels vèrtexs tenen contacte amb cinc unitats. Hi ha virus petits fets amb seixanta unitats, mentre que alguns de més grans en fan servir 720. Moltes peces, però totes construïdes amb una única proteïna.
A la pràctica, vol dir que el virus només necessita fer unes proteïnes amb les càrregues elèctriques disposades de manera que satreguin en la forma correcta i lestructura de la càpsida es formarà per si mateixa quan hi hagi prou unitats fabricades. Una vegada més, els virus optimitzen les coses per no haver de fer gairebé res per part seva.
12 / 100
ESCALES DE CARAGOL PER FER LA CÀPSIDA
Licosaedre genera unes càpsides víriques ben mones i molt útils de cara a lempaquetament del material genètic del virus. Però, malgrat que és molt habitual, no és lúnica manera que shan empescat els virus per recobrir-se de proteïnes que els protegeixin. Hi ha una altra manera, encara més senzilla, que han adoptat molts virus dels vegetals. Un sistema que permet guanyar en simplicitat a costa de sacrificar una mica loptimització de lespai. Si lestructura en icosaedre seguia les normes dun sòlid platònic, aquesta seria la versió vírica duna escala de caragol. Són les anomenades càpsides en espiral.
Aquest sistema dempaquetament el que fa és mantenir el genoma del virus, sigui DNA o RNA, ben estirat. Si ens parlen del DNA, de seguida recordem lestructura en forma de doble hèlix. Això no és perquè la natura tingui una passió per les formes que permeten fer logos bonics a les empreses de biotecnologia, sinó perquè el DNA està fet per peces, anomenades nucleòtids, unides una a continuació de laltra formant una llarguíssima cadena. El secret és que la manera com suneixen no és completament recta, sinó que ho fan en un cert angle, de manera que de mica a mica la cadena va girant sobre si mateixa.
En el cas del DNA és molt evident, ja que, si encarem dues cadenes, obtenim una doble hèlix relativament poc flexible. En el cas de lRNA, es nota menys perquè és més flexible, però si lestirem també notarem aquesta tendència a lespiral.
Doncs la manera com el virus encapsida el genoma és, senzillament, enganxant-hi una proteïna en un punt determinat de la cadena. Una mica més endavant, tornarà a haver-hi el mateix punt, ja que la cadena és feta de nucleòtids units un rere laltre; per tant, pot posar-hi un altre cop la mateixa proteïna. I, una mica més endavant, tornem-hi!
Si alguna vegada heu pujat per les escales de caragol de la Sagrada Família, o per les dun castell antic, haureu notat que tots els esglaons estan fets amb pedres de la mateixa forma. Ampla per un costat i molt estreta per laltre, de manera que les parts estretes sencavalquen al centre i es forma lescala. Doncs amb les càpsides helicoidals dels virus trobem la mateixa estructura. Al centre hi ha, estirada, la molècula de DNA o RNA, que té unides grapats de còpies duna única proteïna que va embolcallant-la formant una espiral protectora que la recobreix.
El sistema és encara més senzill que les càpsides icosaèdriques, però el virus ha dadoptar una forma rígida i allargada. Una estructura més vulnerable al trencament i més complicada de moure. De tota manera, tampoc no és gaire greu, ja que els virus només es mouen arrossegats pels fluids biològics i aquesta estructura és freqüent en vegetals, que són uns organismes amb uns moviments dels fluids interns més aviat lents.
13 / 100
COM DESPLAÇAR-TE SENSE MOURET
Una conseqüència de la simplicitat estructural dels virus és que no tenen sistema de locomoció. La majoria de microbis disposen dalgun mecanisme per generar moviment, sigui per estructures semblants a una cua, anomenades flagels, o per petits pèls, anomenats cilis, que bateguen rítmicament i els ajuden a desplaçar-se com si nedessin. Però els virus no tenen res de tot això, de manera que en general el seu desplaçament és passiu. És a dir, que van allà on els porti el corrent.
En el cas dels virus, el corrent pot ser laire, laigua, la sang, la limfa, el líquid intersticial dels teixits, els mocs, la femta, la saba de les plantes, la saliva o qualsevol substrat on estiguin.
De tota manera, amb el temps es va veure que una certa capacitat de moviment, essencialment per anar movent-se des duna cèl·lula fins a la veïna, sí que poden tenir. No és un mecanisme per fer grans distàncies, però els permet anar escampant la infecció sense presses. Això és especialment important en els virus dels vegetals, ja que els moviments de fluids dins les plantes són molt més lents que els que tenen lloc en el cos dels animals. El virus pot ser arrossegat per la saba fins a les cèl·lules que infectarà, però han trobat la manera danar passant duna cèl·lula a la veïna gràcies a unes proteïnes de moviment.
En realitat, el nom és una mica enganyós, ja que el que fan aquestes proteïnes no és moure el virus, sinó el seu material genètic. És més senzill entrar dins duna cèl·lula i anar passant el DNA o lRNA del virus fins a la cèl·lula veïna que no pas construir nous virus, sortir i esperar que la saba els porti fins a les cèl·lules del costat. Per fer-ho, el virus fa que la planta fabriqui unes proteïnes que envolten lRNA i que senganxen a uns filaments que tenen les plantes per connectar cèl·lules entre elles a través duns porus. En realitat, el virus no es mou, sinó que es limita, una vegada més, a aprofitar el sistema de transport entre cèl·lules de la planta.
En el cas de virus danimals, també sha detectat una altra estratègia per generar una mica de desplaçament per la superfície de les cèl·lules. Això sha vist, per exemple, en el virus de la grip. Aquest té dues proteïnes a la superfície: una anomenada N i laltra, H, que suneixen a proteïnes de la superfície de la cèl·lula. En principi, són el sistema per adherir-se i finalment entrar a dins per començar a infectar, però també li permeten moures per damunt.
Per fer-ho, simplement suneix amb una de les dues proteïnes i tot seguit suneix amb la segona i es deixa anar de la primera. Com si fos una bola rodant per sobre dun velcro, el virus pot anar rodant canviant la unió duna proteïna a laltra. No és un sistema gaire eficient ni presenta cap direcció determinada, però, si hi ha molts virus, a la llarga algun anirà a petar a la cèl·lula del costat.
En tot cas, aquesta mena de moviments són més aviat subtileses que només es poden considerar sistemes de locomoció, fent servir una interpretació molt àmplia de lexpressió. A la pràctica, els virus no es mouen per anar a infectar res. Es limiten a ser-hi, esperant que algun organisme es creui en el seu camí i shi puguin adherir.
14 / 100
ENTRAR DINS LA CÈL·LULA
Un dels principals problemes que ha de resoldre un virus és trobar la manera de ficar-se dins dalguna cèl·lula. Un repte difícil per a un virus, que no disposa de cames ni cua ni cap sistema de propulsió. Lúnic que té són algunes proteïnes a la superfície de la càpsida o de lembolcall. Sembla poca cosa, però amb això ja en té prou.
En realitat, les proteïnes de la superfície li serveixen com a sistema dancoratge. La gràcia és que les cèl·lules tenen una quantitat enorme de proteïnes i estructures que sobresurten de la membrana cel·lular. Nhi ha que serveixen per unir-se a coses, per transportar nutrients, per facilitar reaccions químiques, per excretar productes, per detectar la presència daltres molècules Tota la interacció de la cèl·lula amb lexterior es fa gràcies a proteïnes que estan situades a la membrana, de manera que nhi ha de totes les mides i formes imaginables.
Lestratègia dels virus és anar deixant-se arrossegar pels moviments dels fluids del cos i així anar topant amb diferents cèl·lules fins que troba alguna proteïna que tingui una forma que encaixi amb alguna de les proteïnes de la superfície del virus. Lexemple habitual és que han dencaixar com una clau i el seu pany, però en realitat és una mica més sofisticat. No ha de coincidir només la forma, sinó que també ho han de fer les càrregues elèctriques. Allò que les càrregues iguals sallunyen i les oposades satrauen és determinant en aquest cas.
Com que els virus són tan poca cosa (ja ho hem dit, que són simples, oi?), només solen tenir un o dos tipus de proteïnes que actuïn com a elements dancoratge. En el cas del coronavirus, són les proteïnes de les espines. En el cas del virus de la grip, del xarampió i de molts altres, lencarregada és una proteïna anomenada hemaglutinina.
Ens interessa molt conèixer com són les proteïnes dunió dels virus, ja que una de les estratègies per lluitar contra aquests invasors és buscar molècules que les tapin. Daquesta manera podríem impedir que suneixin a les cèl·lules i ja no podrien entrar ni infectar res.
Una vegada el virus sha unit a la cèl·lula, aprofita uns mecanismes que té la mateixa cèl·lula per transportar coses cap endins. Són sistemes amb lleugeres diferències, segons les quals es poden anomenar endocitosi o pinocitosi, però que tenen en comú que la membrana senfonsa per una part fins formar una vesícula que transporta cap endins el que shavia quedat unit a la superfície. Si és un nutrient, a la cèl·lula li va molt bé, però, si és un virus, li va molt malament. Per desgràcia, la cèl·lula no té ulls per mirar. Només sap que alguna cosa sha unit a la proteïna de la superfície i larrossega cap endins.
Tot plegat resulta especialment important per decidir quina mena de malaltia pot causar el virus. Perquè això dependrà de quina cèl·lula sigui la que ha pogut infectar, cosa que depèn de quina sigui la proteïna que encaixi amb la del virus. Si és una cèl·lula dels budells, ens causarà gastroenteritis. Si és dels pulmons, serà una pneumònia, però si és del nas potser només serà un refredat. Altres virus suneixen a proteïnes de les neurones i causen malalties neuronals. I el virus de la sida suneix a una proteïna dels limfòcits. Per això matava aquestes cèl·lules i de resultes quedava desactivat tot el sistema immunitari.
15 / 100
LÍTIC O LISOGÈNIC?
A la vida sempre hi ha moments en què has de prendre decisions importants sobre el futur. A què et voldràs dedicar, amb qui voldràs compartir la vida o on aniràs a viure. És una mica estressant, ja que, depenent de la decisió que prenguis, el futur agafarà un camí o un altre, però així és la vida. Doncs una cosa similar els passa a molts virus tot just després dinfectar una cèl·lula. El seu futur passa per triar un estil dinfecció entre dos de possibles. Pot abraçar el que anomenem un cicle lític o un cicle lisogènic, i segons el que triï, les coses seran molt diferents per al virus i, no cal dir-ho, per a la cèl·lula infectada.
Els mecanismes moleculars són complexos i depenen molt del tipus de cèl·lula o bacteri que hagi infectat, però les dues opcions són fàcils dentendre. La primera, el cicle lític, consisteix a fer tantes còpies del virus com sigui possible fins que la cèl·lula rebenti. Aquesta és una opció molt dolenta per a la cèl·lula, que morirà al cap de poques hores. Només viurà el temps que trigui el virus a saturar la capacitat cel·lular. En canvi, des del punt de vista del virus, és una manera ràpida i eficient de fer moltes còpies de si mateix. Aparentment és un sistema ideal (per al virus, és clar), ja que en poc temps hi haurà centenars o milers de nous virus anant a infectar les cèl·lules de la rodalia. Però en realitat no és el millor sistema. Amb una mica de paciència per part seva, les coses es podrien fer millor.