Hacer visible lo invisible - Se descubre un mecanismo de dos pasos que permite al sistema inmunitario innato detectar precozmente virus como el VIH
Entender este mecanismo podría ser útil para el desarrollo de vacunas contra el SIDA
Investigadores del Instituto Paul-Ehrlich que participan en una red internacional de investigación han descubierto un mecanismo de dos pasos del sistema inmunitario innato que también permite reconocer específicamente el VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) y desencadenar una respuesta inmunitaria temprana. Este conocimiento podría utilizarse en el desarrollo de vacunas que refuercen este mecanismo. De este modo, el organismo podría producir su propia defensa contra el VIH de forma eficaz y temprana.
Células dendríticas derivadas de monocitos (MDDC) de un donante sano teñidas para PQBP1 (rojo) y el componente estructural celular tubulina-beta (verde). El compartimento nuclear se tiñe de azul.
N. Hein-Fuchs / Paul-Ehrlich-Institut
El virus de la inmunodeficiencia humana VIH-1 pertenece a la familia de los lentivirus, lo que plantea retos especiales a la medicina. El VIH provoca el sida, una enfermedad infecciosa crónica de evolución lenta, al burlar los mecanismos de defensa del sistema inmunitario.
Sin embargo, el sistema inmunitario parece tener la capacidad de detectar el VIH en una fase temprana. Los investigadores del Instituto Paul-Ehrlich participaron en una red internacional de investigación coordinada por el Dr. Chanda y el Dr. Yoh en el Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute de La Jolla (California). Junto con colegas de Nueva York, Chicago, Sydney y New Haven, pudieron obtener nuevos conocimientos sobre el sistema inmunitario. La red de investigación pudo dilucidar el mecanismo por el que la información genética, el ADN del virus del VIH en la célula, puede ser reconocido como extraño y, por tanto, desencadenar un mecanismo de defensa. El virus del VIH es un virus de ARN. Tras penetrar en una célula, sólo se sintetiza en el virus del VIH una única copia de ADN procedente del genoma del ARN, que se integra en el genoma del huésped. Así, la célula lo trata como un gen celular normal y permanece invisible para el sistema de defensa del huésped.
¿Cómo puede el mecanismo de vigilancia celular detectar esta pequeña cantidad de ADN, que sólo se produce temporalmente? Los científicos identificaron un mecanismo de dos pasos hasta ahora desconocido que lo hace posible. En el primer paso, un receptor identificado en 2015, la proteína de unión a la poliglutamina 1 (PQBP1), marca la cápside viral intacta. La cápside es la estructura proteica utilizada para empaquetar el genoma viral. En el segundo paso se requiere la ya conocida proteína sensor de ADN, conocida como GMP-AMP sintasa cíclica (cGAS). Aquí, el virus del VIH convierte su ARN en ADN durante el proceso de transcripción inversa y la cápside viral comienza a descomponerse.
Este reconocimiento en dos etapas tanto de la proteína patógena (cápside del VIH) como del ADN patógeno (ADN del VIH) garantiza que la posterior activación de las vías de señalización inmunitaria (a través del interferón, IFN) no sea activada espontáneamente por un solo componente. Esto garantiza que las estructuras propias del organismo no sean atacadas accidentalmente. Si la activación se produce después de esta doble detección, se media una reacción inflamatoria potente y dirigida. Esto desencadena una respuesta contundente a las especies de ADN "verdaderamente" extrañas y, al mismo tiempo, evita una autoactivación no deseada del ADN del huésped.
El estudio cooperativo no sólo ofrece nuevos conocimientos sobre la detección celular innata de los virus de la familia de los lentivirus, sino que también ilustra cómo los sensores de las células pueden dirigirse a través de factores adicionales y mecanismos de control a patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) específicos y posiblemente raros o de corta duración que se dan en los microbios. Otros patógenos también podrían detectarse de forma muy específica y eficiente siguiendo este concepto.
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 Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Yoh SM, Mamede JI, Lau D, Ahn N, Sánchez-Aparicio MT, Temple J, Tuckwell A, Fuchs NV, Cianci GC, Riva L, Curry H, Yin X, Gambut S, Simons LM, Hultquist JF, König R, Xiong Y, García-Sastre A, Böcking T, Hope TJ, Chanda SK (2022): Recognition of HIV-1 capsid by PQBP1 licenses an innate immune sensing of nascent HIV-1 DNA. Mol Cell Jul 8 [Epub ahead of print].
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