Las infecciones víricas podrían impulsar la neurodegeneración
Algunas enfermedades víricas podrían contribuir a la neurodegeneración. Esto es lo que informan los investigadores del DZNE en la revista científica "Nature Communications". Su evaluación se basa en experimentos de laboratorio en los que pudieron demostrar que ciertas moléculas víricas promueven la proliferación intercelular de agregados proteicos típicos de enfermedades cerebrales como el Alzheimer. Estos resultados podrían dar pistas sobre la cuestión de hasta qué punto las infecciones virales agudas o crónicas pueden influir en las enfermedades neurodegenerativas.
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Los agregados de proteínas mal plegadas, que se producen en las llamadas enfermedades priónicas como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, tienen la capacidad de pasar de una célula a otra, donde transfieren su forma anormal a las proteínas del mismo tipo. Como resultado, la enfermedad se extiende al cerebro. Se habla de un proceso similar para las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, que también presentan agregaciones de proteínas anormales. El intercambio de agregados puede producirse por contacto celular directo, por liberación de agregados "desnudos" en el espacio extracelular o por empaquetamiento en vesículas, que son pequeñas vesículas rodeadas por una cubierta lipídica y liberadas para la comunicación entre células. "Se desconocen los mecanismos exactos de diseminación", afirma Ina Vorberg, jefa del grupo de investigación en el centro DZNE de Bonn y profesora de la Universidad de Bonn. "Sin embargo, es una suposición obvia que la transferencia de agregados depende de las interacciones ligando-receptor tanto en contacto directo con la célula como a través de las vesículas. Esto se debe a que, en ambos casos, las membranas deben entrar en contacto y fusionarse. Esto es más fácil cuando hay ligandos que se unen a los receptores en la superficie de la célula y luego causan la fusión de las dos membranas".
Experimentos con cultivos celulares
Partiendo de este supuesto, el equipo de Vorberg -con el apoyo de colegas del DZNE de Múnich y Tubinga, así como de investigadores de Bélgica- llevó a cabo una amplia serie de experimentos con diferentes cultivos celulares. Investigaron la transmisión intercelular de los priones o de los agregados de las proteínas tau, ya que se presentan de forma similar en las enfermedades priónicas o en la enfermedad de Alzheimer y otras "tauopatías". Imitando lo que ocurre como resultado de una infección vírica, los investigadores indujeron a las células a producir proteínas víricas que median la unión a las células objetivo y la fusión con sus membranas. Se eligieron dos proteínas como ejemplos principales: La proteína S del SARS-CoV-2, que se deriva del patógeno COVID-19, y la glicoproteína del virus de la estomatitis vesicular VSV-G. Este último se encuentra en un virus que infecta al ganado y a otros animales. Además, se utilizaron células que tenían receptores para estas proteínas víricas: concretamente los receptores LDL, son sitios de acoplamiento para el VSV-G, y el ACE2 humano, el receptor para la proteína de la espiga.
Los ligandos promueven la propagación de los agregados
"Hemos podido demostrar que las proteínas víricas se incorporan a la membrana celular y a las vesículas extracelulares. Su presencia aumentó significativamente la propagación de agregados de proteínas entre las células, tanto por contacto celular directo como por vesículas extracelulares. Los ligandos virales aseguraron una transferencia o entrega eficiente de los agregados a las células receptoras, en las que se indujeron nuevos agregados. Los ligandos actúan como llaves que abren las células receptoras y así introducen de contrabando la peligrosa carga", dice Vorberg. "Ciertamente, nuestros modelos celulares no representan los numerosos aspectos del cerebro, con sus tipos de células muy especializados. Sin embargo, pudimos demostrar que, independientemente del tipo de célula que producía los agregados patológicos, los ligandos virales provocaban un aumento de la propagación de proteínas malformadas entre las células. En conjunto, nuestros datos sugieren que las interacciones virales ligando-receptor pueden, en principio, influir en la transmisión de proteínas patológicas. Este es un nuevo hallazgo".
Posible impacto en la neurodegeneración
"En las enfermedades neurodegenerativas, a veces se encuentran ciertos virus en el cerebro de los pacientes. Se sospecha que provocan reacciones inflamatorias o son tóxicos y, por tanto, aceleran los cambios neurodegenerativos. Sin embargo, las proteínas virales también podrían tener otro efecto: podrían aumentar la propagación intercelular de los agregados de proteínas, algo que ya está ocurriendo en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer", afirma Vorberg. "Ahora hay que estudiar esto con más detalle con los virus que infectan el sistema nervioso. La influencia de las infecciones virales en las enfermedades neurodegenerativas merece una investigación más profunda".
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.
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