Desde plagas antiguas hasta los brotes recientes, los virus han marcado la historia de la humanidad. Cada enfermedad provoca síntomas más o menos reconocibles: la gripe puede darnos molestia de garganta, sentimos dolor de tripa por culpa de una infección estomacal o nos pica irresistiblemente el cuerpo por la varicela. Pero no debemos olvidar a quienes sufren en silencio… ¿Qué les sucede a nuestras células?
Las células sufren cambios tras la invasión viral
El cuerpo humano está formado por una inmensa cantidad de células. Estas forman una comunidad en la que todas trabajan con un objetivo común: la supervivencia. Sin embargo, el mundo exterior está lleno de invasores que buscan aprovecharse de los recursos celulares en su propio beneficio. Entre ellos se encuentran los virus, pequeñas partículas que causan una gran variedad de efectos a su paso cuando infectan las células. La mayoría de estos efectos son lesiones conocidas como efecto citopático.
Los virus perturban la armonía de las células de múltiples maneras. Así como los síntomas del herpes labial son distintos a las pústulas provocadas por la viruela, cada virus maneja su propia estrategia para parasitar, multiplicarse y propagarse a otras células. En muchos casos, las células infectadas pierden su forma, se redondean como globos, su ADN se daña y su metabolismo se altera. Bajo el microscopio percibimos que algo extraño está sucediendo en ellas. Este efecto citopático puede incluso terminar con la muerte de la célula, un final que muchos virus aprovechan para escapar de un huésped al que no pueden robar más energía y buscar su siguiente víctima. Sin embargo, este no es el único desenlace posible para las células infectadas. Aunque pueda parecer contradictorio, otros virus promueven la supervivencia y la reproducción de las células que parasitan, como algunos tipos de virus del papiloma humano. Gracias a ello, permanecen a salvo dentro de las células y se multiplican al mismo tiempo, pudiendo formar tumores en los peores casos [1].
La relación entre los virus y sus hospedadores celulares es complicada, competitiva, caótica. Aún así, la biomedicina la ha estudiado en profundidad para aprovechar esos conocimientos en favor de la salud.
La infección celular es de interés en investigación
Las células infectadas suelen sufrir cambios que las distinguen de las sanas; el efecto citopático las delata. Por ello, comprender y detectar esas alteraciones es clave para desarrollar mejores métodos de prevención, tratamiento y diagnóstico de las enfermedades.
Una de las prevenciones más importantes de la historia es la vacunación. En 1796, el médico inglés Edward Jenner descubrió la primera vacuna y marcó el inicio de una lucha exitosa contra numerosas enfermedades. Tal es el poder de la vacunación sobre la salud global que se han erradicado dos enfermedades hasta la fecha: la viruela humana y la peste bovina. Pero para prevenir las enfermedades actuales y las que están por venir es fundamental analizar la eficacia de las vacunas investigadas. Una estrategia pretende examinar la sangre de los vacunados en busca de los conocidos «anticuerpos neutralizantes». En el caso de las infecciones virales, este método mezcla el suero de la sangre con el virus de interés. Si el suero previene la enfermedad en células mantenidas en el laboratorio es porque contiene anticuerpos que bloquean la infección, al menos in vitro.
Aparte de los anticuerpos, otros estudios testan una gran variedad de compuestos en busca de aquellos que logren evitar la muerte celular. Al igual que antes, si alguno mantiene las células sanas aún en presencia del virus, este se puede considerar un candidato a tratamiento y avanza a ensayos preclínicos y clínicos. Un ejemplo de estos estudios llevó en 2021 a descubrir varios candidatos a antiviral para tratar la COVID-19 [2].
Algo importante que no debemos olvidar para toda esta investigación es que hay que reconocer correctamente las células enfermas por una infección. Se ha observado que el envejecimiento y otros tipos de estrés provocan efectos parecidos en las células que pueden confundir al ojo humano, incluso si se trata de personal especializado. Es por esta ambigüedad que resulta necesario refinar el método de detección del efecto citopático en las células.
Una inteligencia artificial que reconoce células infectadas
El año pasado comenzó con una noticia llamativa, y es que la inteligencia artificial (IA) sigue revolucionando la biomedicina, entre muchos otros campos. En febrero de 2025, un grupo de investigadores en Turquía presentó una IA que supone un avance para el diagnóstico de infecciones por virus de animales. Esta herramienta llamada AI Recognition of Viral Cytopathic effect (AIRVIC) es capaz de identificar células enfermas que sufren efecto citopático.
La creación de AIRVIC se detalla en un artículo de investigación publicado en la revista Scientific Reports [3]. En su trabajo, Zeynep y colaboradores explican cómo usaron más de 40.000 imágenes de células vistas al microscopio para entrenar a la IA. Es una enorme cantidad de información la que proporcionaron a AIRVIC para que aprendiera a reconocer aspectos propios del efecto citopático que no aparecen en células sin infectar. Un dato sorprendente de esta IA es que “se mejoró aún más para diferenciar entre múltiples virus”, señalan en el artículo. El ser humano es incapaz de distinguir a simple vista las infecciones producidas por virus diferentes, pero la tecnología ha logrado superar esa barrera y trabajar con precisión. Otra cualidad importante de AIRVIC es su acceso libre. Gracias a esta aplicación web que pueden utilizar investigadores de todo el mundo a través del enlace https://airvic.turkai.com/ se logrará “agilizar los procesos de diagnóstico, reducir trabajo y mejorar los estudios virales”, afirman los autores.
Emplear el gran potencial de las IA para la detección de células que enferman por una infección viral está suponiendo un avance para la investigación biomédica. Para alcanzar el bienestar global es importante entender el bienestar celular.
Referencias:
- Vijayakrishnan S, Jiu Y, Harris JR, editors. Virus Infected Cells. Springer International Publishing; 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-40086-5
- Chen CZ, Shinn P, Itkin Z, Eastman RT, Bostwick R, Rasmussen L et al. Drug Repurposing Screen for Compounds Inhibiting the Cytopathic Effect of SARS-CoV-2. Frontiers in Pharmacology 11:592737 (2021). https://doi.org/10.3389/fphar.2020.592737
- Akkutay-Yoldar Z, Yoldar MT, Akkaş YB et al. A web-based artificial intelligence system for label-free virus classification and detection of cytopathic effects. Scientific Reports 15, 5904 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-89639-0
