La técnica que el virus de la hepatitis E, un virus hepático emergente que se ha encontrado históricamente en los países en desarrollo pero que ahora está en aumento en Europa, usa para propagarse podría presentar un punto débil que los científicos pueden explotar para tratar la enfermedad, según una Universidad de Princeton-led estudio.
Los hallazgos aparecen en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los investigadores informan que cuando el virus de la hepatitis E infecta una célula, produce proteínas que hacen agujeros en la membrana de la célula para permitir que las partículas de virus recién creadas escapen y se propaguen. Conocidas como viroporinas, estas proteínas crean canales que permiten la entrada y salida departículas cargadas llamadas iones que interrumpen la fisiología de la célula infectada y la llevan a liberar las partículas infecciosas.
Sin embargo, las mismas proteínas que usa el virus para escapar de una célula huésped y propagar la infección podrían de hecho proporcionar una vía para desarrollar antivirales que atacan la hepatitis E, dijeron los investigadores. Sugieren que reducir la capacidad del virus para producir viroporinas puede prevenir el patógenode poder brotar de las células infectadas para atacar a otras células. Ya se han desarrollado medicamentos que se dirigen a la producción de viroporina para otros virus que emplean las proteínas para ayudar a la infección, incluidos el virus de la hepatitis C, el VIH-1 y la gripe A.
"Estas proteínas causan cambios en la membrana celular que permiten que las partículas del virus de la hepatitis E recién hechas se propaguen", dijo el autor principal Alexander Ploss, profesor asistente de biología molecular de Princeton. "Si podemos evitar la liberación de partículas virales,podría retrasar la propagación de la infección y darle tiempo al sistema inmunitario para eliminar el virus del cuerpo ".
Los virus se multiplican al hacerse cargo de la maquinaria reproductiva de una célula infectada para que puedan hacer millones de copias virales. Estas copias luego salen de la célula infectada, generalmente estallando. El virus de la hepatitis E, según los investigadores, se encuentra entre un subconjunto de virusque preparan la membrana celular para estallar usando viroporinas. Exactamente cómo la transmisión de iones a través de los canales de viroporina hace que la célula huésped explote es un área activa de investigación. Puede ser que los iones que ingresan a través de los poros absorben tanta agua que la célulaexplota como un globo de agua, dijo Ploss.
Los tratamientos disponibles para la hepatitis E no son específicos y tienen efectos secundarios. Se cree que es poco común en los Estados Unidos, el virus se ha vuelto frecuente en Europa en las últimas décadas, donde se contrae principalmente a través del consumo de carne de cerdo y alimentos poco cocidos.como la salchicha cruda de hígado de cerdo. En los países en desarrollo, la enfermedad se transmite principalmente a través de alimentos y agua contaminados. A nivel mundial, el virus causa alrededor de 20 millones de casos por año.
En la mayoría de los casos, el virus causa solo síntomas leves a corto plazo, como fiebre e ictericia. Sin embargo, para las mujeres embarazadas y las personas con sistemas inmunes comprometidos, la enfermedad puede ser mucho más grave. Entre las mujeres en el tercer trimestre del embarazo, según informes de la Organización Mundial de la Salud, se han informado tasas de mortalidad de hasta el 25 por ciento. Las personas inmunocomprometidas, incluidas las personas infectadas con VIH y los pacientes con trasplante de órganos que toman medicamentos inmunosupresores, pueden desarrollar una infección persistente que eventualmente puede destruir su hígado.
Los investigadores descubrieron que dentro del material genómico del virus, que en este virus es ARN, una sección conocida como marco de lectura abierta 3 ORF3 contiene las "instrucciones" que el virus usa para producir viroporinas. Qiang Ding, un becario postdoctoralen el Departamento de Biología Molecular de Princeton, realizó una serie de experimentos destinados a encontrar la función de la proteína hecha de ORF 3. Los colegas de Ding en Princeton incluyeron a la especialista en investigación Brigitte Heller, los estudiantes graduados Bokai Song e Ila Nimgaonkar, y la especialista en investigación Gabriela Hrebikova, todos enBiología Molecular.
Durante estos experimentos, Ding y sus colegas notaron varias pruebas que indicaban que la proteína ORF3 podía atravesar la membrana de la célula. Notaron que la proteína se acumulaba en una de las membranas internas de la célula que rodea un orgánulo conocido como retículo endoplásmico. Los investigadoresTambién noté que las proteínas formaron pequeños grupos que se parecían a canales iónicos.
Para saber si estas proteínas que abarcan la membrana eran necesarias para permitir que las partículas de virus escapen de la célula, Ding y sus colegas eliminaron el ARN ORF3 del virus de la hepatitis E. Descubrieron que sin ORF3, el virus no podría salir de la célula infectada.Cuando sustituyeron el ARN del virus de la influenza A, que también usa viroporinas, los investigadores pudieron restaurar la capacidad de las partículas del virus para salir de la célula huésped.
Una prueba más directa llegó con la ayuda de investigadores de la cercana Universidad de Rutgers. Cuando los iones salen o entran a la célula, causan cambios medibles en las corrientes eléctricas que viajan a través de la membrana. Estas corrientes se pueden medir con una técnica llamada pinzamiento de parche, queimplica medir las corrientes dentro y fuera de la célula.
Para realizar estas pruebas, Ploss contactó a Jorge Contreras, profesor asistente en la Escuela de Medicina de Rutgers, Nueva Jersey. Contreras y el estudiante graduado Juan Capuccino le enseñaron a Ding cómo hacer los experimentos, lo que implicó agregar ARN ORF3 a las células aisladas de Xenopus laevis, o elRana con garras africanas.
Los investigadores encontraron que las células de rana que expresan ARN ORF3 permitieron flujos de iones a través de la membrana celular, mientras que las células X. laevis sin el ARN viral no lo hicieron ". Registramos las corrientes y si la proteína era capaz de facilitar el movimiento de iones a través delMembrana por su gradiente de concentración, funcionaba como un canal de iones ", dijo Contreras.
Los investigadores ahora están explorando la estructura de ORF3 para buscar áreas que podrían convertirse en objetivos de tratamiento, dijo Ploss. "Estamos trabajando para identificar partes de la proteína que podrían prevenir la formación del canal iónico o el flujo de iones".a través del canal ", dijo Ploss.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Princeton . Original escrito por Catherine Zandonella. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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