Descubiertos nuevos mecanismos de las infecciones por los virus del dengue y Zika (Cell)


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Nuevos conocimientos sobre cómo el dengue y el virus Zika causan enfermedades revelan mecanismos compartidos y específicos del virus. Un equipo internacional, dirigido por investigadores de la Universidad de California, San Francisco y el Colegio de Medicina Baylor (Estados Unidos), informa en Cell que estos virus contrarrestan un mecanismo de defensa inmune contra mosquitos y humanos y proteínas huésped específicas para la replicación del virus.

También descubrieron que el virus Zika causa microcefalia en las moscas de la fruta al interrumpir la función de ANKLE2, una proteína involucrada en el desarrollo del cerebro tanto en moscas como en humanos. Estos hallazgos abren nuevas vías para diseñar estrategias terapéuticas para combatir estas enfermedades infecciosas graves y generalizadas.

"En este estudio, colaboramos con Nevan J. Krogan y Priya Shah en la Universidad de California en San Francisco para comprender mejor los mecanismos de la infección por el dengue y el virus Zika", afirma el coautor correspondiente, Hugo Bellen, profesor de Genética Molecular y Humana y Neurociencia en el Colegio de Medicina Baylor.

Los investigadores realizaron análisis comparativos sistemáticos de las interacciones de las proteínas del dengue y los virus Zika con las proteínas del huésped, tanto de los mosquitos como de los humanos. Descubrieron nuevas estrategias que usan los virus para infectar con éxito a su huésped. Por ejemplo, encontraron que algunas proteínas virales contrarrestan los genes de respuesta del interferón, un mecanismo de defensa humano y contra mosquitos, y que otras proteínas virales atacan a las proteínas huésped y redirigen sus actividades para replicar el virus.

Además, los investigadores combinaron su análisis comparativo sistemático con los experimentos con el modelo animal de la mosca de la fruta y descubrieron un mecanismo intrigante que puede explicar la microcefalia infantil asociada con la infección materna por el virus del Zika. El laboratorio de Bellen combinó la versatilidad de la mosca de la fruta con técnicas modernas de biología molecular para responder a preguntas importantes sobre los genes y las enfermedades. La tecnología ha permitido a los científicos determinar el papel de un gen y la proteína correspondiente en las células donde se expresa el gen y si la pérdida del gen puede estar asociada con la enfermedad humana.

"Hemos alterado miles de moscas y caracterizamos sistemáticamente la expresión y función de los genes con gran detalle. En un estudio anterior, combinamos este enfoque con análisis de genes humanos aún no vinculados a enfermedades humanas. Encontramos que las mutaciones en el gen ANKLE2 pueden causar microcefalia tanto en humanos como en moscas de la fruta. La microcefalia causada por la falta de ANKLE2 es muy similar a la generada por el virus Zika", dice Bellen.

En este estudio, los científicos descubrieron que la proteína Zika llamada NS4A se une a ANKLE2, la proteína humana vinculada a la microcefalia. "Descubrimos que si sobreexpresamos NS4A en moscas normales, el resultado es un tamaño reducido del cerebro de la mosca. Esto se puede rescatar al sobreexpresar ANKLE2 humano en las moscas", afirma el coautor, el doctor Nichole Link, un asociado postdoctoral en Laboratorio de Bellen.

"En conjunto, la evidencia sugiere que cuando la proteína NS4A del Zika interactúa con ANKLE2, interrumpe su función en el desarrollo del cerebro de manera que puede conducir a la microcefalia", detalla. Link agrega que "estos hallazgos también sugieren que, si pudiéramos desarrollar un medicamento que pudiera evitar que NS4A se adhiera a ANKLE2, podríamos prevenir que el virus del Zika cause microcefalia".