Identifiquen un canal iònic usat pels virus per infectar les cèl·lules

15/06/2018

Investigadors del Departament de Bioquímica i de Biologia Molecular de la UAB i de la Universitat Pompeu Fabra han descobert un mecanisme utilitzat pels virus per infectar les cèl·lules mitjançant la identificació de la interacció entre un canal d'ions i una helicasa d’ARN. L'estudi ha estat publicat a Nature Communications.

Els virus tenen una capacitat molt limitada per replicar-se i depenen totalment de les proteïnes de la cèl·lula hoste per a la seva propagació. Per infectar les cèl·lules, els virus s'uneixen als receptors a la superfície de les cèl·lules diana, entren en aquestes i “segresten” la maquinària de la cèl·lula hoste per aconseguir els seus objectius. Les ARN helicases són un dels tipus de proteïnes cel·lulars que són “segrestades” pels virus per replicar-se a l'interior cel·lular.

Els canals iònics són proteïnes de la superfície cel·lular que regulen l'entrada d'ions a través de les membranes cel·lulars. El flux d'ions a través dels canals modifica els senyals elèctrics a les cèl·lules i provoca canvis ràpids en la concentració de segons missatgers intracel·lulars, com el calci, que controlen diferents funcions cel·lulars.

Un d’aquestes canals, el TRPV4, és interessant perquè respon a una gran varietat d'estímuls químics i físics. Degut a aquesta variada gamma de mecanismes d'activació, el TRPV4 serveix com un sensor versàtil que permet que les cèl·lules individuals i tot l'organisme detectin canvis al seu entorn.

El treball que ara es publica a la revista Nature Communications identifica la interacció entre l’helicasa de l’ARN DDX3X i el canal TRPV4. DDX3X està involucrada en gairebé tots els aspectes del metabolisme de l’ARN que ocorren tant al nucli com al citoplasma, i també és necessària per a la replicació del virus. De la mateixa manera s'ha demostrat que DDX3X es mou entre el citoplasma i el nucli, encara que els mecanismes que regulen aquest procés no es coneixen bé.

Els investigadors havien caracteritzat la importància funcional de la interacció entre TRPV4 i DDX3X i si aquesta interacció tenia alguna rellevància en la infecció pel virus. "Ara hem identificat que el canal TRPV4 també és capaç de detectar la presència de proteïnes virals, la qual cosa permet l'entrada de calci a la cèl·lula i el moviment de DDX3X al nucli de la cèl·lula", explica Pau Doñate, investigador postdoctoral i primer autor de l'article.

Durant els últims anys virus emergents com el Dengue, Zika o Chikungunya, han estat responsables d'inesperades epidèmies que afecten de forma marcada a la població humana que resideix a zones endèmiques. Aquests virus d’ARN són capaços de mutar ràpidament per adaptar-se als canvis en el medi ambient, i dificulten la identificació de dianes virals per al tractament farmacològic i el control de les epidèmies.

No obstant això, com els virus depenen totalment de les proteïnes de la cèl·lula hoste per a la seva replicació, és de vital importància el descobriment de noves proteïnes cel·lulars i vies de senyalització necessàries per a la infecció viral que puguin ser objectius viables per al desenvolupament de teràpies.

"Aquesta recerca ens permet entendre millor com les cèl·lules en els nostres epitelis detecten estímuls externs, però al mateix temps defineix noves dianes farmacològiques que obren la possibilitat d'intervenció a nivell de prevenció i teràpia en front d'infeccions víriques tan importants com poden ser el virus del Dengue, del Zika i de l'Hepatitis C entre d'altres", conclou l’investigador de la UAB Alex Perálvarez.