Identifican biomarcadores de la infección por el virus del Zika en el Aedes

Este descubrimiento abre la posibilidad de desarrollar estrategias tendientes a bloquear la replicación viral en el mosquito vector y la transmisión a los seres humanos

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – En un estudio publicado en la revista PLoS One, científicos brasileños describen la identificación de 13 lípidos presentes en el organismo de los mosquitos del género Aedes que pueden transformarse en biomarcadores de la infección por el virus del Zika.

Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de la Red de Investigaciones sobre el Virus del Zika de São Paulo (Red Zika). De acuerdo con los autores, el descubrimiento allana el camino rumbo al desarrollo de estrategias tendientes a bloquear la infección en el insecto vector e interrumpir de ese modo la transmisión a los seres humanos.

“Esas moléculas, importantes para que el virus logre ingresar a las células y replicarse, constituyen potenciales blancos terapéuticos, pues estudios anteriores se había demostrado que existen moléculas que toman parte en la infección viral en mosquitos y que también se encuentran presentes en humanos”, afirmó Rodrigo Ramos Catharino, docente de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Campinas (FCF-Unicamp) y coordinador del Laboratorio Inovare de Biomarcadores.

La mayor parte del trabajo se llevó a cabo durante la maestría de Carlos Fernando Melo, bajo la dirección de Ramos Catharino y con la colaboración de Jayme Souza-Neto, investigador de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) de la localidad de Botucatu. También participaron los investigadores José Luiz Proença Modena y Clarice Weis Arns, del Instituto de Biología de la Unicamp. Todos estos investigadores integran la Red Zika.

El grupo infectó un linaje celular extraído de larvas del mosquito Aedes albopictus –pariente del Aedes aegypti y también transmisor de arbovirosis– con la cepa brasileña del virus del Zika aislada por científicos del Instituto Evandro Chagas en un paciente del estado de Ceará. Los resultados se compararon con los de un cultivo no infectado, que hizo las veces de grupo de control.

“Ya se sabía que cuando el virus del dengue infecta a las células del mosquito vector, aumenta la expresión de un conjunto de lípidos. Decidimos entonces investigar si eso también ocurría en el caso del virus del Zika”, comentó Melo.

Las células se cultivaron sobre una laminilla de vidrio, una especie de película que permite el transporte del material para su posterior análisis en aparatos específicos, en este caso, en un espectrómetro de masas.

Alrededor de cinco días después de la inoculación del virus del Zika en uno de los cultivos, era posible notar en el microscopio alteraciones morfológicas que confirmaban el avance de la infección.

“Las células del linaje infectado se habían aglutinado formando conglomerados, mientras que el linaje de control se asemejaba a una alfombra uniforme. Sólo entonces estuvimos seguros de que el virus había infectado a las células y empezamos a hacer el análisis del perfil lipídico”, explicó Melo.

Con la ayuda de técnicas de espectrometría de masas, los investigadores identificaron todos los lípidos expresadas en ambos linajes del estudio. Mediante análisis estadísticos y de imágenes, fue posible identificar el conjunto de 13 lípidos cuya expresión llegó a duplicarse en el cultivo infectado (véase el gráfico abajo).

 

“Algunas de esas moléculas ayudan al virus a entrar en las células, como las de las clases de la fosfatidilserina (phosphatidylserine - PS) y la fosfatidiletanolamina (phosphatidylethanolamine - PE). En tanto, las de la clase de la fosfatidilcolina (phosphatidylcholine – PC) ayudan directamente en la replicación viral, pues forman parte de la vacuola que se forma en el interior de la célula para que el patógeno se reproduzca. De encontrar medios que puedan bloquear esos lípidos, en teoría, lograremos impedir el avance de la infección”, comentó Melo.

Asimismo, fue identificada la molécula esfingofungina F, presuntamente relacionada con una respuesta inmunitaria celular contra el patógeno. “Estudios anteriores sugieren que ese lípido tendría la función de bloquear la replicación viral en el interior celular. Por ende, en ese caso, constituirían interesantes estrategias con miras a aumentar su concentración en las células infectadas”, comentó Melo.

Para el investigador, este nuevo conocimiento abre diversas posibilidades de intervención. Un ejemplo de ello sería por la vía de abordajes ambientales, es decir, de hacer que el mosquito entre en contacto con moléculas de esfingofungina F exógenas, tal como se hace actualmente con los insecticidas.

Otra estrategia consistiría en desarrollar un mosquito transgénico en el cual la expresión de algunos de esos lípidos sería suprimida o aumentada, dependiendo del caso.

Los próximos pasos

De acuerdo con Ramos Catharino, durante el doctorado de Melo se inocularán en laboratorio mosquitos del género Aedes con el virus del Zika, con la intención de descubrir in vivo si el mismo grupo de lípidos se altera debido a la infección.

“También trabajaremos en el diseño de estrategias para el diagnóstico del zika. Ya tenemos un método prácticamente listo, en el cual se utiliza la espectrometría de masas para identificar metabolitos presentes en la sangre o en la orina. Pretendemos dotar de mayor vastedad a ese test, para que sea capaz de identificar otras arbovirosis. Asimismo, se realizarán diversos estudios de metabolómica en pacientes con zika”, comentó Ramos Catharino.

El trabajo recientemente divulgado contó con el apoyo de la FAPESP a través de un Proyecto Temático coordinado por Aníbal Eugênio Vercesi, docente de la Facultad de Ciencias Médicas (FCM) de la Unicamp, además de una Ayuda a la Investigación - Regular coordinada por Ramos Catharino, una Ayuda a Joven Investigador coordinada por Souza-Neto y las becas doctorales de Cibele Zanardi Esteves y Diogo Noin de Oliveira, todos coautores del artículo publicado en PLoS One.

Puede leerse el artículo intitulado A Lipidomics Approach in the Characterization of Zika-Infected Mosquito Cells: Potential Targets for Breaking the Transmission Cycle (doi: 10.1371/journal.pone.0164377) en el siguiente enlace: journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0164377.