Un estudio encuentra sorprendentes funciones defensivas del sistema inmunológico contra nuevos ataques virales



Los científicos están abriendo nuevas ventanas para comprender más sobre la carrera armamentista evolutiva en constante cambio entre los virus y los huéspedes que buscan infectar. Los organismos huéspedes y los patógenos están en una perenne partida de ajedrez para explotar las debilidades de los demás.

Esta investigación contiene pistas tentadoras para la salud humana, ya que el sistema inmunológico está en alerta constante para implementar contramedidas contra nuevos ataques virales. Pero dar rienda suelta a una respuesta defensiva excesiva puede provocar daños y enfermedades tisulares autoinfligidos.

Un nuevo estudio publicado en la revista eLife por biólogos de la Universidad de California en San Diego ha revelado conocimientos sobre los intrincados mecanismos adaptativos de un sistema protector empleado por las células del sistema inmunológico de los mamíferos. A través de un enfoque multidisciplinario que combinó bioinformática, bioquímica y virología, los estudiantes graduados de Ciencias Biológicas Brian Tsu, Chris Beierschmitt y Andy Ryan, el profesor asistente Matt Daugherty y sus colaboradores en UC Berkeley encontraron funciones defensivas sorprendentes coordinadas por una proteína llamada NLRP1, que sirve como un sensor de patógenos invasores.

El estudio involucrado Picornaviridae virus de la familia, que generan proteasas, o “tijeras” moleculares, que pueden escindir y activar NLRP1. Estos virus incluyen patógenos humanos como poliovirus, coxsackievirus (responsable de la enfermedad de manos, pies y boca) y rinovirus (una de las causas más frecuentes del resfriado común).

El análisis reveló que NLRP1 ha evolucionado recientemente para “detectar” estas proteasas virales a través de un tipo de trampa que desencadena una respuesta inmune en reacción a ser cortado por las proteasas virales. Curiosamente, NLRP1 ha evolucionado para hacer esto imitando los sitios naturales que la proteasa viral normalmente necesita cortar para que el virus se replique, lo que dificulta que el virus evite escindir NLRP1 mientras mantiene su capacidad para sobrevivir.

En nuestro artículo mostramos que NLRP1 actúa para provocar la escisión de la proteasa viral y desencadenar una especie de alarma, o trampa, en el organismo. Esto es como un talón de Aquiles para el virus. Esto permite que el organismo huésped desarrolle formas de aprovechar esta división evolutivamente limitada “.

Brian Tsu, autor principal del estudio

Daugherty dijo que los resultados ofrecen un interesante cambio de creencias convencionales sobre la dinámica virus-huésped.

“A menudo pensamos en virus que se aprovechan del hecho de que Hospedadores evolucionan lentamente, pero estamos viendo que los anfitriones han cambiado las tornas y han utilizado el hecho de que los virus están realmente atrapados aquí para su ventaja, y por lo tanto utilizan esta restricción para activar una respuesta inmunitaria “.

Si bien a menudo se considera que la evolución ocurre un paso tras otro, los virus analizados en este estudio necesitarían alterar simultáneamente numerosas regiones dentro de sus proteínas virales para evolucionar alrededor de la defensa del cable trampa, lo que sería extremadamente difícil.

La investigación se derivó de las células, pero sienta las bases para posibles aplicaciones clínicas futuras en las que la función de cable trampa podría emplearse en defensas inmunes en sistemas humanos como los pulmones, el cerebro y otras áreas. Sobre la base de los resultados del estudio en células individuales, se están abriendo nuevas vías de investigación para investigar cómo funciona el cable trampa en organismos completos.

“Estoy particularmente emocionado de buscar más de estos casos porque esta es una forma evolutivamente elegante de detectar y responder a la infección viral”, dijo Daugherty.

Fuente:

Referencia de la revista:

Tsu, BV, et al. (2021) Diversas proteasas virales activan el inflamasoma NLRP1. eLife. doi.org/10.7554/eLife.60609.

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