Un estudio muestra de qué manera se replica el virus del Oropouche

Los resultados de una investigación con células humanas se publicaron en la revista PLoS Pathogens, y apuntan potenciales blancos para intentar detener la infección

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – La estrategia de la cual se vale el virus del Oropouche para replicarse dentro de las células humanas aparece descrita por primera vez en un artículo publicado en la revista PLoS Pathogens, cuyos autores son científicos de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, y colaboradores internacionales.

Tal como se muestra en dicho estudio, inmediatamente después de invadir la célula, el patógeno “secuestra” un orgánulo conocido como aparato de Golgi, que se transforma en una verdadera fábrica de virus. Para ello, el virus del Oropouche recluta complejos proteicos de la célula huésped llamados ESCRT (se pronuncia “escort”), que tienen la capacidad de deformar la membrana del orgánulo, permitiendo así el ingreso del genoma viral.

“Esta forma de secuestro del aparato de Golgi mediante el uso de proteínas ESCRT nunca había sido demostrado con respecto a ningún otro virus. Es un descubrimiento que indica nuevos blancos que habrá que explorar a los efectos de intentar frenar el avance de la infección”, afirmó Natalia Barbosa, doctoranda de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP) y primera autora del artículo.

Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP y se concretó bajo la supervisión del profesor de la FMRP-USP Luis Lamberti Pinto da Silva. Colaboraron en él científicos del University Hospital Tübingen, de Alemania.

De acuerdo con Lamberti Pinto da Silva, se conoce muy poco hasta ahora al respecto de los mecanismos de replicación de los virus de la familia Peribunyaviridae, a la cual pertenece el virus del Oropouche.

“Son patógenos importantes desde el punto de vista de la salud pública. En Brasil sólo el virus del Oropouche causa enfermedades, pero en otras regiones del mundo también son endémicos el virus de la encefalitis de La Crosse y el de Crimea-Congo, que causa fiebre hemorrágica. Existen también miembros de esa familia que provocan enfermedades en el ganado”, comentó Lamberti Pinto da Silva.

En el caso del virus del Oropouche, los síntomas son parecidos a los del dengue: dolores en las articulaciones, de cabeza y detrás de los ojos, además de fiebre alta. La diferencia reside en que en alrededor de mitad de los casos ocurre una recidiva de la enfermedad tras la mejoría de los síntomas.

Este virus es transmitido por un mosquito de hábitos urbanos, el Culicoides paraensis, popularmente conocido como borrachudo o maruim en Brasil, o como beatilla, jején o chinche chupadora. Se estima en más de medio millón los casos de infección por el virus del Oropouche en brotes ocurridos en pueblos y ciudades de la Amazonia, pero también ha aparecido en otras zonas de Brasil. Los expertos lo consideran un virus emergente. 

“Es seguro que esta enfermedad está subnotificada, y muchas veces se la confunde con otras arbovirosis. Se la considera de baja gravedad, pero lo preocupante es que aún no sabemos cuáles son las posibles consecuencias de esta infección en el sistema nervioso a largo plazo”, comentó Lamberti Pinto da Silva. 

En experimentos in vitro, el grupo de la FMRP-USP observó que el virus es capaz de infectar neuronas de ratones y hámsteres. Y ahora los investigadores están intentando reproducir el experimento con células nerviosas humanas. Este trabajo está coordinado por Eurico Arruda, miembro del Centro de Investigación en Virología y coautor del artículo.

“Aparentemente el Oropouche es capaz de infectar diversos tipos celulares, es decir que logra interactuar con distintos receptores existentes en la superficie de las células humanas. Pero aún no sabemos cuáles son los receptores que utilizan los miembros de la familia Peribunyaviridae”, dijo Lamberti Pinto da Silva.

La metodología

Para develar los mecanismos de replicación del virus del Oropouche, el grupo de la FMRP-USP realizó experimentos in vitro con un linaje de células HeLa –el más antiguo y el que más se utiliza en los laboratorios– derivadas de células de un tumor de cuello uterino humano.

“Tan pronto como las células son infectadas, el virus empieza a producir proteínas que atraen a los complejos ESCRT desde la célula huésped hacia la membrana externa del aparato de Golgi. Estas proteínas ESCRT presionan sobre la membrana del orgánulo hacia el interior y trasladan con ellas el genoma viral. De este modo, el virus brota hacia dentro del aparato. Lo más probable es que al cabo de algún tiempo ese orgánulo modificado y lleno de virus termine fundiéndose con la membrana plasmática y libere los patógenos hacia el medio extracelular”, comentó el investigador.

De acuerdo con Lamberti Pinto da Silva, ya se sabía que otros virus son capaces de valerse de la maquinaria ESCRT para replicarse, entre ellos el VIH. El patógeno causante del sida utiliza estas proteínas para atravesar la membrana plasmática, que separa el medio intracelular del medio extracelular. 

“Pero ese mecanismo nunca había sido descrito para la invasión del aparato de Golgi materializada por virus”, dijo Lamberti Pinto da Silva.

Ese orgánulo, constituido por pliegues de membranas y vesículas, tiene como función primordial el procesamiento, el almacenamiento y la distribución de proteínas producidas en los ribosomas.

“No sabemos a ciencia cierta cuál es la consecuencia del secuestro del aparato de Golgi sobre la célula huésped. Pero alrededor de 36 horas después de ser infectadas, las células HeLa se mueren”, comentó Lamberti Pinto da Silva.

En un estudio anterior coordinado por Arruda, el grupo había demostrado que el virus del Oropouche es capaz de producir una proteína llamada NSs, que induce a la célula huésped a entrar en un proceso de muerte programada conocido como apoptosis.

“No es ésa una proteína que forma parte de la estructura del virus y no sabemos cuál es la ventaja para el patógeno de matar a la célula huésped por apoptosis, pero puede ser el resultado de un mecanismo de defensa. La proteína NSs aisladamente es capaz de causar apoptosis, y podría empleársela para matar células tumorales, por ejemplo”, sostuvo Arruda.

Posibles blancos

En uno de los ensayos descritos en el artículo de PLoS Pathogens, los investigadores manipularon células HeLa para que no expresaran otra importante proteína del complejo ESCRT: la Tsg101. Para ello emplearon una técnica conocida con el nombre de ARN interferente, que consiste en insertar en la célula una pequeña molécula de ARN que impide la expresión del gen de interés.

“Esta intervención dotó a las células HeLa de una mayor resistencia contra la infección por el virus del Oropouche. De este modo, tardan más en morirse y su carga viral disminuye. Existen drogas experimentales que inhiben la Tsg101 y las probaremos contra el virus del Oropouche”, comentó el investigador.

Debido a que se trata de una proteína importante para el funcionamiento de la célula humana normal, según ponderó Lamberti Pinto da Silva, quizá sea posible utilizar en el tratamiento de pacientes drogas inhibidoras de Tsg101 o de otros miembros del complejo ESCRT. Pero el riesgo de que surjan efectos adversos es alto. 

“No obstante, es posible que exista una molécula capaz de inhibir la interacción del virus con la proteína humana sin obstaculizar la actividad de Tsg101 en la célula. Es algo que aún debe estudiarse”, dijo el investigador.

Otro objetivo del grupo consiste en investigar cuáles son las proteínas que produce el virus del Oropouche para valerse del complejo ESCRT. “Las mismas también se erigirían en potenciales blancos que podrían explorarse a los efectos de detener la infección”, añadió.

Puede leerse el artículo intitulado ESCRT machinery components are required for Orthobunyavirus particle production in Golgi compartments, de Natalia S. Barbosa et. al., en el siguiente enlace: journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1007047.