El coronavirus secuestra los factores inmunitarios antivirales
El SARS-CoV-2 utiliza proteínas transmembrana inducidas por el interferón para una infección eficaz
¿Cómo consigue el coronavirus SARS-CoV-2 propagarse con tanta eficacia en el organismo? Una de las razones es que convierte a los "oponentes" originales en "ayudantes". Científicos del Hospital Universitario de Ulm han demostrado en un estudio que el SARS-CoV-2 utiliza las denominadas proteínas transmembrana inducidas por el interferón (IFITM) para penetrar con mayor eficacia en las células del huésped. De hecho, los IFITM son conocidos por su efecto antiviral. Los investigadores de Ulm han podido demostrar ahora que el SARS-CoV-2 "abusa" de estas proteínas transmembrana y, por tanto, se vuelve aún más infeccioso.
Organoides intestinales teñidos Para este estudio del SARS-CoV-2, se infectaron organoides intestinales. En la imagen del microscopio de fluorescencia se muestra una sección teñida. La proteína de la espiga en las células infectadas puede verse en rojo, la E-cadherina en verde y los núcleos celulares en azul.
(Aufnahme: Caterina Prelli Bozzo/Jana Krüger/Rayhane Nchioua / Universitätsklinikum Ulm
El coronavirus utiliza una serie de sofisticadas estrategias para engañar al sistema inmunitario humano. Sólo así el SARS-CoV-2 es capaz de infectar eficazmente a los humanos y de propagarse rápidamente. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ulm han descubierto ahora que el virus responsable de la pandemia COVID-19 "secuestra" ciertas proteínas de membrana y las utiliza para su propia reproducción. Se trata de las llamadas proteínas transmembrana inducidas por el interferón (IFITM), que hasta ahora han sido más conocidas por mantener a raya a diversos patógenos virales, como el VIH o los virus de la gripe. El estudio de Ulm demuestra que el SARS-CoV-2 utiliza los IFITM para infectar eficazmente las células humanas. Los resultados se publicaron en Nature Communications.
"Estamos muy sorprendidos por estos resultados. Las proteínas transmembrana inducidas por el interferón eran conocidas anteriormente por su efecto antiviral", afirma el profesor Frank Kirchhoff. El director del Instituto de Virología Molecular del Hospital Universitario de Ulm es el autor principal del estudio. Los datos de Ulm contradicen supuestamente los resultados de otros grupos de investigación que informaron de que las proteínas IFITM inhiben los coronavirus humanos. "Sin embargo, las aparentes contradicciones pueden explicarse", señala el Dr. Konstantin Sparrer. El científico dirige un grupo de investigación junior del BMBF en el Instituto de Virología Molecular y también desempeñó un papel destacado en el estudio. "Los resultados anteriores -que pudimos confirmar experimentalmente, por cierto- se obtuvieron en condiciones muy artificiales. Por ejemplo, los IFITM se sobreexpresaron artificialmente y se utilizaron sobre todo los denominados pseudoviriones", explica Kirchhoff y añade: "Sin embargo, cuando se infectan células de tejidos humanos relevantes como el pulmón, el corazón o el intestino con el SARS-COV-2 real, los IFITM aumentan la infección viral y la producción de virus infecciosos en varios órdenes de magnitud". También pudimos demostrarlo en nuestro estudio".
Para el estudio, en el que también participaron socios de cooperación internacional y numerosos investigadores de la Universidad de Medicina de Ulm, se utilizaron condiciones experimentales que tienen mayor relevancia fisiológica que los sistemas utilizados hasta ahora. Así, entre otras cosas, se utilizaron células primarias de pulmón, corazón e intestino y también organoides. En los cursos graves, los pulmones, el corazón y el intestino se encuentran entre los principales objetivos de la infección por el SRAS-CoV-2. Los organoides son mini-órganos artificiales en 3D que reproducen la situación real -por ejemplo, en el intestino- mejor que los cultivos celulares convencionales.
Los investigadores también encontraron la primera evidencia del mecanismo de amplificación. "Utilizando imágenes microscópicas de alto rendimiento y ensayos de interacción muy sensibles, pudimos demostrar que la proteína de espiga del SARS-CoV-2 interactúa con los IFITM y los aprovecha, lo que favorece la entrada del virus", resumen los hallazgos Caterina Prelli Bozzo y Rayhane Nchioua, ambos primeros autores del estudio. Por el contrario, los científicos pudieron demostrar que la infección se produce con mucha menos eficacia cuando se suprime experimentalmente la producción de estas proteínas de membrana.
El inesperado hallazgo de que los IFITMs son cofactores de la infección efectiva del SARS-CoV-2 también tiene potencial terapéutico. "El bloqueo de los IFITM con anticuerpos inhibe la infección de células humanas de pulmón, corazón e intestino", informan los investigadores. Además, el resultado ayuda a explicar por qué este coronavirus puede propagarse con tanta eficacia: entre otras cosas, utilizando indebidamente las proteínas transmembrana inducidas por el interferón, que normalmente tienen un efecto antiviral, para sus propios fines.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Caterina Prelli Bozzo, Rayhane Nchioua, Meta Volcic, Lennart Koepke, Jana Krüger, Desiree Schütz, Sandra Heller, Christina M. Stürzel, Dorota Kmiec, Carina Conzelmann, Janis Müller, Fabian Zech, Elisabeth Braun, Rüdiger Groß , et al.; "IFITM proteins promote SARS-CoV-2 infection and are targets for virus inhibition in vitro"; Nature Communications (2021) 12:4584
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