Identifican un canal iónico usado por los virus para infectar las células

15/06/2018

Investigadores del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UAB y de la Universitat Pompeu Fabra han descubierto un mecanismo utilizado por los virus para infectar las células mediante la identificación de la interacción entre un canal de iones y una helicasa de ARN. El estudio ha sido publicado en Nature Communications.

Los virus tienen una capacidad muy limitada para replicarse y dependen totalmente de las proteínas de la célula huésped para su propagación. Para infectar las células, los virus se unen a los receptores en la superficie de las células diana, entran en ástas y "secuestran" la maquinaria de la célula huésped para conseguir sus objetivos. Las ARN helicasas son uno de los tipos de proteínas celulares que son "secuestradas" por los virus para replicarse en el interior celular.

Los canales iónicos son proteínas de la superficie celular que regulan la entrada de iones a través de las membranas celulares. El flujo de iones a través de los canales modifica las señales eléctricas a las células y provoca cambios rápidos en la concentración de segundos mensajeros intracelulares, como el calcio, que controlan diferentes funciones celulares.

Uno de estos canales, el TRPV4, es interesante porque responde a una gran variedad de estímulos químicos y físicos. Debido a esta variada gama de mecanismos de activación, el TRPV4 sirve como un sensor versátil que permite que las células individuales y todo el organismo detecten cambios en su entorno.

El trabajo que ahora se publica en la revista Nature Communications identifica la interacción entre la helicasa del ARN DDX3X y el canal TRPV4. DDX3X está involucrada en casi todos los aspectos del metabolismo del ARN que ocurren tanto en el núcleo como en el citoplasma, y ​​también es necesaria para la replicación del virus. Del mismo modo se ha demostrado que DDX3X se mueve entre el citoplasma y el núcleo, aunque los mecanismos que regulan este proceso no se conocen bien.

Los investigadores habían caracterizado la importancia funcional de la interacción entre TRPV4 y DDX3X y si esta interacción tenía alguna relevancia en la infección por el virus. "Ahora hemos identificado que el canal TRPV4 también es capaz de detectar la presencia de proteínas virales, lo que permite la entrada de calcio a la célula y el movimiento de DDX3X al núcleo de la célula", explica Pau Doñate , investigador postdoctoral y primer autor del artículo.

Durante los últimos años virus emergentes como el Dengue, Zika o Chikungunya, han sido responsables de inesperadas epidemias que afectan de forma marcada en la población humana que reside en zonas endémicas. Estos virus de ARN son capaces de mutar rápidamente para adaptarse a los cambios en el medio ambiente, y dificultan la identificación de dianas virales para el tratamiento farmacológico y el control de las epidemias.
 
Sin embargo, como los virus dependen totalmente de las proteínas de la célula huésped para su replicación, es de vital importancia el descubrimiento de nuevas proteínas celulares y vías de señalización necesarias para la infección viral que puedan ser objetivos viables para el desarrollo de terapias.

"Esta investigación nos permite entender mejor cómo las células en nuestros epitelios detectan estímulos externos, pero al mismo tiempo define nuevas dianas farmacológicas que abren la posibilidad de intervención a nivel de prevención y terapia frente a infecciones víricas tan importantes como pueden ser el virus del Dengue, del Zika y de la Hepatitis C entre otros", concluye el investigador de la UAB Alex Perálvarez.