Los científicos de la Universidad de Duke han identificado un tipo de célula pulmonar que puede apresurarse a reparar su ADN dañado y sobrevivir a un ataque del virus de la influenza A mientras que otros tipos de células a su alrededor mueren en masa.
El hallazgo revela más sobre la batalla entre células y virus en el nivel más pequeño, y también puede proporcionar algunas pistas importantes para afecciones respiratorias como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y el asma.
La célula resistente se llama célula del club y se encuentra en las vías respiratorias más estrechas, justo encima de los alvéolos de los pulmones, donde se intercambian gases en la sangre, dijo Nicholas Heaton, profesor asistente de genética molecular y microbiología en la Escuela de Medicina de DukeLa función normal de la célula es producir surfactantes y secretar varias otras proteínas que recubren el revestimiento de los pulmones. Sin embargo, sus funciones durante una infección viral no se han entendido completamente.
Heaton y su equipo descubrieron en 2014 que las células del club podrían sobrevivir a una infección de gripe que mataría a la mayoría de las células. En un estudio de 2016, observaron cómo las células del club activaban su maquinaria de producción de proteínas cuando estaban bajo un ataque viral y señalaban al sistema inmunitariopara producir altos niveles de moléculas proinflamatorias llamadas citocinas.
El resultado neto de la supervivencia de las células del club sería que los pulmones permanecen algo hostiles a los nuevos virus incluso después de que una infección haya desaparecido, dijo Heaton.
Como evidencia de eso, señala una pista intrigante de la pandemia de influenza de 2009: el virus de la gripe ese año se estaba replicando activamente en los meses de verano, no en los meses habituales de otoño e invierno. Ese año, otro virus estacional basado en ARN, elel virus sincitial respiratorio VSR no pudo infectar a las personas al mismo tiempo que lo haría normalmente, como si la población pudiera resistirlo mejor.
"Sugiere que la influenza hace algún tipo de cambio que lo hace más capaz de resistir otra infección respiratoria", dijo Heaton. Y las células del club probablemente fueron jugadores en esto.
"Sabíamos por trabajos anteriores que las células del club podían sobrevivir, pero no teníamos idea de cómo", dijo Heaton.
En el último trabajo, que aparece el 29 de julio en Microbiología de la naturaleza , el laboratorio de Heaton, junto con Sara Cherry, una colega de la Universidad de Pensilvania, analizó todas las vías de respuesta viral de las células del club durante la infección. Descubrieron que las células del club estaban acelerando la reparación del desajuste de ADN en respuesta a la infección.
El arma preferida de un virus invasor es el oxígeno reactivo, que utiliza para dañar cualquier sección de ADN que esté abierta y activa dentro de la célula huésped. Normalmente, ese daño se acumula hasta el punto de que la célula no puede expresar los genes que necesitapara luchar contra el virus, con lo cual muere.
Pero la célula del club de alguna manera redobla sus esfuerzos para reparar el daño del ADN y atraviesa la infección.
Para confirmar que ese fue el caso, los investigadores crearon un virus creado por ingeniería genética que transportaba el ARN necesario para destruir realmente toda la maquinaria de reparación de ADN en las células del club humano cultivadas, con lo cual las células del club murieron de gripe al igual que otras células respiratorias.
Después de reparar su ADN dañado y sobrevivir a la infección por influenza, las células del club continúan su trabajo de producir surfactantes y químicos que estimulan la inflamación.
"Si entra otro virus, el ambiente en el que normalmente entra es bastante antiviral", dijo Heaton, lo que podría explicar el misterio del virus sincitial respiratorio perdido en 2009.
Pero la supervivencia de las células del club es un arma de dos filos, dijo Heaton. Si bien un entorno proinflamatorio ayuda a controlar los niveles de virus, en realidad es la actividad excesiva de la inflamación lo que puede matar a los pacientes con gripe, a menudo después de que hayan eliminado el virus de la gripeLas células del club que sobreviven y se mantienen activas podrían contribuir a esto.
"Ahora tenemos una población de células que sabemos que serán hiperinflamatorias en la parte posterior de una infección", dijo Heaton. "Cuando agotamos las células del club, hay menos inflamación", lo que podría ser una idea importante para abordar la enfermedad crónicaenfermedad pulmonar obstructiva o asma, dijo Heaton.
Esta investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, el Fondo Burroughs Wellcome y la Universidad de Duke. Duke ha presentado una solicitud de patente provisional para abordar la reparación del desajuste de ADN como una forma de cultivar cepas de vacunas contra la influenza en el laboratorio.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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