Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts han identificado una nueva etapa del ciclo de vida en la infección por VIH, gracias a una nueva técnica que desarrollaron para tomar imágenes de células infectadas intactas. Han demostrado que esta fase de infección, denominada intranuclearLa migración, realizada por el investigador principal, Abraham L. Brass, MD, PhD, se basa en la proteína humana CPSF6 para guiar el virus a través del núcleo de la célula huésped y posicionarlo en los genes activos donde prefiere establecerse. Detalles de la migración intranuclear del VIHy las técnicas de imagen utilizadas para encontrarlo se publicaron en Informes de celda .
"Este estudio revela una etapa importante y un mecanismo en la infección por VIH que antes no se apreciaba", dijo el Dr. Brass, profesor asistente de microbiología y sistemas fisiológicos. "Es importante saber más acerca de estos eventos de infección temprana para poder llegar a una conclusiónformas de evitar que el virus se convierta en parte de nuestro ADN y nos infecte de por vida "
La clave para aprender sobre la migración intranuclear del VIH vino gracias a una nueva técnica, ViewHIV, que fue desarrollada por Brass y sus colegas, Jill Perreira y Chris Chin, ambos asociados de investigación en UMMS; y Eric Feeley, un candidato a doctorado enDuke University: usando ViewHIV, los investigadores pueden monitorear de cerca la migración del VIH, que se compone de una cápsula de proteína o cápside que contiene el ADN del virus, a medida que pasa a través de la membrana nuclear y se mueve dentro del núcleo.En este punto, los científicos no han podido generar buenas imágenes del VIH dentro del núcleo utilizando técnicas estándar. Debido a esta limitación, la mayoría de los conocimientos sobre el tránsito del VIH a través de la membrana nuclear se han obtenido a través de métodos indirectos de biología molecular y bioquímica que evalúan poblaciones de células grandes.
"Hay ciertas características de un virus que solo se pueden conocer manteniéndolo intacto y viéndolo en acción en células individuales", dijo Perreira, coautora principal del estudio. "Los investigadores han estado estudiando el VIH durante 30 años, pero aún no teníamos una muy buena manera de mirar dentro de las células infectadas. Pensamos que si pudiéramos ver lo que estaba sucediendo, entonces podríamos tener una mejor idea de lo que está haciendo el virus y cómo detenerlo ".
Para echar un vistazo dentro de las células infectadas por el VIH, el equipo desarrolló ViewHIV. Adaptado de las tecnologías existentes, ViewHIV es capaz de generar imágenes del genoma viral y la cápside de proteína simultáneamente dentro de una célula huésped infectada. ViewHIV combina un tipo muy sensible deLa hibridación fluorescente in situ FISH con un anticuerpo monoclonal que se une a la cápside viral. La clave, según Brass, era utilizar una proteasa en la preparación de las muestras. Esto permitió que la cápsida, marcada con un anticuerpo fluorescente, se viera en elimágenes del núcleo.
Esta técnica permite a los científicos visualizar el movimiento y el destino de la cápside viral, el ADN y el ARN dentro de la célula. Luego se utiliza la microscopía confocal estándar para tomar fotos horizontales y verticales de la célula que se vuelven a ensamblar en tres dimensiones detalladasimágenes de la celda.
Perreira y Chin, usando las imágenes producidas por ViewHIV, pudieron rastrear el virus y su cápside mientras se movía a través del citoplasma, a través de la membrana nuclear y finalmente al núcleo donde se integra permanentemente en el ADN de la célula huésped.Al reducir ciertas proteínas del huésped, los investigadores pudieron observar qué impacto tuvieron estas proteínas en la capacidad del virus para ingresar al núcleo e integrarse en el genoma del huésped.
Descubrieron que la cápside viral desempeñaba un papel importante en la capacidad del virus para ingresar y navegar a través del núcleo. Muchos estudios plantearon la hipótesis de que el VIH eliminó la cápside proteica antes de ingresar al complejo de poros nucleares. Las imágenes de Brass muestran claramente que una parte della cápside todavía está presente y asociada con el ADN viral después de la entrada nuclear, y el desprendimiento final de la cápside ocurre cuando el virus llega a su destino final.La investigación adicional mostró que es el uso de la cápsida de las proteínas huésped CPSF6 y TNPO3 lo que le permite ingresar ynavegar a través del núcleo. Sin esta ayuda, el virus queda atrapado afuera o en el borde del núcleo.
La proteína CPSF6 normalmente funciona para modificar los ARN mensajeros recién creados de la célula y su objetivo es encontrar genes activos una vez que ingresa al núcleo. El estudio de Brass muestra que cuando una célula está infectada con VIH, el virus aprovecha el CPSF6 al engancharseun paseo en la proteína, que es transportada a través de la membrana nuclear por el importador nuclear, TNPO3. Una vez dentro del núcleo, el VIH, debido a que está unido al CPSF6, se transporta a áreas genéticas activas donde prefiere integrarse.de TNPO3, el virus no puede atravesar la membrana nuclear. Y sin CPSF6, no puede encontrar las regiones genéticas activas que prefiere para la integración. En cambio, se integra en regiones menos activas.
Estos hallazgos apuntan a un estado no descrito previamente en el ciclo de vida del VIH que tiene lugar entre el momento en que el virus ingresa al núcleo y el momento en que su ADN se integra en nuestro genoma, que solo se descubrió gracias al desarrollo de ViewHIV.
"Creemos que ViewHIV será una gran herramienta para desbloquear los mecanismos que rigen el estado inicial del ciclo de vida del VIH", dijo Brass. "Con nuestra técnica podemos determinar mejor cómo el VIH se establece en nuestro ADN y desarrollar nuevas formaspara evitar que eso suceda "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de la Universidad de Massachusetts . Original escrito por Jim Fessenden. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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